【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)是關(guān)于一種過電流保護(hù)元件，更具體而言，關(guān)于一種高耐用性的過電流保護(hù)元件。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)有的具有正溫度系數(shù)(positive?temperature?coefficient，ptc)特性的導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻對于特定溫度的變化相當(dāng)敏銳，可作為電流感測元件的材料，且目前已被廣泛應(yīng)用于過電流保護(hù)元件或電路元件上。具體而言，ptc導(dǎo)電復(fù)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(yùn)行。但是，當(dāng)電路或電池發(fā)生過電流(over-current)或過高溫(over-temperature)的現(xiàn)象時，其電阻值會瞬間提高至一高電阻狀態(tài)(至少104ω以上)，即所謂的觸發(fā)(trip)，而將過電流截?cái)啵赃_(dá)到保護(hù)電池或電路元件的目的。
2、就過電流保護(hù)元件的最基本結(jié)構(gòu)而言，是由ptc材料層及貼合于其兩側(cè)的金屬電極所構(gòu)成。ptc材料層至少會包含基材及導(dǎo)電填料。基材由高分子聚合物所組成，而導(dǎo)電填料則散布于高分子聚合物中作為導(dǎo)電通道。近年來，考量車用市場的高溫過熱保護(hù)(hightemperature?overheating?protection)的需求，高分子聚合物基材常選用具有高熔點(diǎn)的聚合物為其主要成分，例如聚偏二氟乙烯。傳統(tǒng)上，為有效改善前述過電流保護(hù)元件于高電壓下的使用壽命(即耐用性)，需額外加入其他添加劑。然而，加入其他添加劑常使得配方設(shè)計(jì)復(fù)雜化。例如，添加劑于選擇上須考量其與高分子聚合物及導(dǎo)電填料的相容性。并且，選定添加劑之后，更需精確地調(diào)整高分子聚合物及導(dǎo)電填料的比例以維持良好的電氣特性。此外，為了因應(yīng)快速變
3、另應(yīng)理解到，為有效率地使用空間并配合節(jié)能減碳的政策，元件微型化為當(dāng)前趨勢。然而，各種電氣特性上的缺陷容易隨著過電流保護(hù)元件的尺寸變小而被加劇。傳統(tǒng)上，即使欲針對高分子聚合物基材本身的物化特性進(jìn)行改良，常因元件過小所導(dǎo)致的缺陷放大的問題而難以有明顯的突破。
4、綜上，現(xiàn)有的過電流保護(hù)元件在耐用性上仍有相當(dāng)?shù)母纳瓶臻g。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種具有高耐用性的過電流保護(hù)元件。過電流保護(hù)元件包含電極層及熱敏電阻層。電極層作為電連接的用的層體，而熱敏電阻層包含高分子聚合物基材及導(dǎo)電填料，并作為表現(xiàn)正溫度系數(shù)特性的層體。本專利技術(shù)針對高分子聚合物基材的顯微結(jié)構(gòu)的表面復(fù)雜度(即球晶表面的分形維數(shù))及尺寸(即球晶半徑)進(jìn)行改良，使得過電流保護(hù)元件可承受高循環(huán)數(shù)且高電壓的循環(huán)壽命測試而不燒毀，并使其中的熱敏電阻層得以制作為更薄。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一實(shí)施態(tài)樣，一種過電流保護(hù)元件，包含電極層及熱敏電阻層。電極層具有上金屬層及下金屬層。熱敏電阻層接觸上金屬層及下金屬層，并疊設(shè)于其間。熱敏電阻層具有正溫度系數(shù)特性且包含高分子聚合物基材及導(dǎo)電填料。高分子聚合物基材包含含氟聚合物，且含氟聚合物具有多個球晶，而各球晶表面的分形維數(shù)(fractal?dimension)低于12。導(dǎo)電填料散布于高分子聚合物基材中，用于形成熱敏電阻層的導(dǎo)電通道。
3、根據(jù)一些實(shí)施例，各球晶表面的分形維數(shù)介于7與12之間。
4、根據(jù)一些實(shí)施例，各該球晶具有球晶半徑大于
5、根據(jù)一些實(shí)施例，球晶半徑介于與之間。
6、根據(jù)一些實(shí)施例，以熱敏電阻層的體積百分比為100％計(jì)，含氟聚合物占55％至68％。
7、根據(jù)一些實(shí)施例，含氟聚合物選自由聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烴氧改質(zhì)四氟乙烯、聚(氯三-氟四氟乙烯)、二氟乙烯-四氟乙烯聚合物、四氟乙烯-全氟間二氧雜環(huán)戊烯共聚物、二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三聚物及其任意組合所組成的群組。
8、根據(jù)一些實(shí)施例，含氟聚合物由聚偏二氟乙烯及聚四氟乙烯所組成。
9、根據(jù)一些實(shí)施例，以熱敏電阻層的體積百分比為100％計(jì)，聚偏二氟乙烯占56％至62％，而聚四氟乙烯占3％至5％。
10、根據(jù)一些實(shí)施例，導(dǎo)電填料由碳黑所組成。
11、根據(jù)一些實(shí)施例，熱敏電阻層的厚度為0.1mm至0.2mm。
12、根據(jù)一些實(shí)施例，過電流保護(hù)元件具有上視面積為4mm2至16mm2。
13、根據(jù)一些實(shí)施例，過電流保護(hù)元件具有第一電阻跳升比，介于1與3之間。過電流保護(hù)元件具有初始電阻值；過電流保護(hù)元件經(jīng)24v/50a的循環(huán)壽命測試循環(huán)6000次后并冷卻至室溫時具有第一電阻值；以及第一電阻值除以初始電阻值為前述第一電阻跳升比。
14、根據(jù)一些實(shí)施例，過電流保護(hù)元件具有第二電阻跳升比，介于2與5之間。過電流保護(hù)元件具有初始電阻值；過電流保護(hù)元件經(jīng)30v/40a的循環(huán)壽命測試循環(huán)6000次后并冷卻至室溫時具有第二電阻值；以及第二電阻值除以初始電阻值為前述第二電阻跳升比。
15、根據(jù)一些實(shí)施例，過電流保護(hù)元件具有可承受電壓為36v，借此過電流保護(hù)元件得經(jīng)36v/33a的循環(huán)壽命測試循環(huán)6000次后不燒毀。
16、根據(jù)一些實(shí)施例，過電流保護(hù)元件具有第三電阻跳升比，介于3與9之間。過電流保護(hù)元件具有初始電阻值；過電流保護(hù)元件經(jīng)36v/33a的循環(huán)壽命測試循環(huán)6000次后并冷卻至室溫時具有第三電阻值；以及第三電阻值除以初始電阻值為前述第三電阻跳升比。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種過電流保護(hù)元件，包含：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中各該球晶表面的分形維數(shù)介于7與12之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中各該球晶具有一球晶半徑大于
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過電流保護(hù)元件，其中該球晶半徑介于與之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中以該熱敏電阻層的體積百分比為100％計(jì)，該含氟聚合物占55％至68％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過電流保護(hù)元件，其中該含氟聚合物選自由聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烴氧改質(zhì)四氟乙烯、聚(氯三-氟四氟乙烯)、二氟乙烯-四氟乙烯聚合物、四氟乙烯-全氟間二氧雜環(huán)戊烯共聚物、二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三聚物及其任意組合所組成的群組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過電流保護(hù)元件，其中該含氟聚合物由聚偏二氟乙烯及聚四氟乙烯所組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過電流保護(hù)元件，其中以該熱敏電阻層的體積百分比為100％計(jì)，聚偏二氟乙烯占56％至62％
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中該導(dǎo)電填料由碳黑所組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中該熱敏電阻層的厚度為0.1mm至0.2mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中該過電流保護(hù)元件具有一上視面積為4mm2至16mm2。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中該過電流保護(hù)元件具有一第一電阻跳升比，介于1與3之間，其中：
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中該過電流保護(hù)元件具有一第二電阻跳升比，介于2與5之間，其中：
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中該過電流保護(hù)元件具有一可承受電壓為36V，借此該過電流保護(hù)元件得經(jīng)36V/33A的循環(huán)壽命測試循環(huán)6000次后不燒毀。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中該過電流保護(hù)元件具有一第三電阻跳升比，介于3與9之間，其中：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種過電流保護(hù)元件，包含：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中各該球晶表面的分形維數(shù)介于7與12之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中各該球晶具有一球晶半徑大于
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過電流保護(hù)元件，其中該球晶半徑介于與之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)元件，其中以該熱敏電阻層的體積百分比為100％計(jì)，該含氟聚合物占55％至68％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過電流保護(hù)元件，其中該含氟聚合物選自由聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烴氧改質(zhì)四氟乙烯、聚(氯三-氟四氟乙烯)、二氟乙烯-四氟乙烯聚合物、四氟乙烯-全氟間二氧雜環(huán)戊烯共聚物、二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三聚物及其任意組合所組成的群組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過電流保護(hù)元件，其中該含氟聚合物由聚偏二氟乙烯及聚四氟乙烯所組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過電流保護(hù)元件，其中以該...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：董朕宇，李家源，顏修哲，邱敬庭，劉振男，張永賢，張耀德，朱復(fù)華，
申請(專利權(quán))人：聚鼎科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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