Ptc裝置和包含該裝置的電氣設備的制作方法

專利名稱：Ptc裝置和包含該裝置的電氣設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括PTC部件的PTC裝置，尤其涉及一種包括用作電路保護裝置 的聚合物PTC部件的PTC裝置，以及一種包括這種裝置的電氣或電子設備。
背景技術：
聚合物PTC (正溫度系數)部件廣泛應用于各種電氣或電子設備中，用于防止構成 所述設備的重要元件，如果極大的電流在功率電路等中流過，而發生故障。這種部件本身是 公知的，且典型地包括通常呈層疊形式的PTC元件，并由聚合物結構和金屬電極(例如金屬 箔電極)構成，所述聚合物結構包括其中分散有導電填料的聚合物，所述金屬電極被設置 在PTC元件的面對的主表面上。例如，PTC部件作為電氣設備用在可反復充電的電池組中。所述電池組在其一端 具有陰極端子，且PTC部件通過引線電連接到陰極端子。圖7示意性地示出當從側面觀察 其時這種電池組的端部。在圖7中，為了觀察PTC部件及與其組合的多種元件的狀態，將它 們以示意性剖視圖示出。在所示出的電池組100中，PTC部件106電連接至所述電池組的陰極端子104，所 述端子被定位在設置于所述電池組的所述端部上的密封構件102上。該PTC部件106包括 層疊的PTC元件和設置在所述PTC元件的每一側的主表面上的金屬電極(為簡化表示，PTC 元件和金屬電極被表示成一整體部分)。所述PTC部件具有下引線108和上引線110，所述 下引線108和上引線110被電連接至所述金屬電極，且向外伸出超過所述PTC元件的側面。 具體地，下引線108電連接至所述陰極端子104，上引線110電連接至其它的指定電氣元件 或電路，例如，如圖所示，具有用于在再充電和/或放電時保護所述電池組免受過大電流等 影響的控制功能的布線基板112(例如PCM印刷電路模塊)。因此，借助于所設置的PTC部 件106及與其連接的引線，PTC部件用作電路保護裝置。當如上所述將PTC部件106設置在所述電池組100中且將其連接至所述電池組 100時，下引線108通過焊接被直接連接至陰極端子104，同時上引線110通過如圖所示的 可彎曲的引線114電連接至所述布線基板112。在這樣連接時，例如使用電阻焊。在電阻 焊的過程中，通過將待焊接的部分壓在一起來進行焊接。注意到，在附圖中，被焊接的部分 以黑圓點表示。例如，在設置于所述PTC部件106的金屬電極上的下引線被壓靠于陰極端 子104上，或者之前已經連接至布線基板112的連接端子116的可彎曲的引線114被壓靠 于上引線110時，這些部件被連接在一起。注意到，在所示的實施例中，在將所述可彎曲的 引線114連接至上引線110之后，通過將引線114彎曲近似90度，引線114被表示成彎曲 的狀態，以使得在已經被粗略地定位于PTC部件106的側面上的布線基板112位于所述PTC 部件106上方時引線114的橫截面成為L形。如上所述地使用的PTC部件應當滿足的要求之一是在正常情況下PTC部件的自 身電阻要小。然而，本申請的發明人已經注意到，即使PTC部件自身的電阻低，PTC部件 在被設置在諸如上述電池組的電氣設備上時其可靠性也可能不足(例如斷開溫度(triptemperature)上升)。像這樣的可靠性的降低可能導致設置在指定電路中的PTC部件在預 想的條件(例如，在超過指定溫度的溫度下斷開)下不能斷開，并因此不能如上所指定地用 作電路保護裝置。這是不期望的。不論是將PTC部件用在電池組上的實施例，還是用在任 何其他的電氣設備中的基本情況下，在PTC部件用作電路保護裝置時，這種可靠性的降低 是不期望的。現有專利文獻專利文獻專利文獻1 日本專利公開出版物No. 2003-346917

發明內容
本發明要解決的技術問題如上所述，當PTC部件用作電路保護裝置時，不期望PTC部件的可靠性降低。因 此，期望對于這種可靠性降低的原因進行研究，基于此，提供能夠盡可能多地抑制可靠性降 低的PTC裝置。例如，當將PTC部件用作諸如電池組等電氣設備中的電路保護裝置時，特別 期望PTC部件的電阻的增加被抑制。解決技術問題的手段鑒于上述問題，發明人切身地考慮了 PTC部件的可靠性降低的原因。因此，提出了 一種構思，即造成可靠性降低的一個非常可能的因素是在電氣設備通過將PTC部件設置到 電氣元件(例如陰極端子)并將它們電連接而被制造時作用在PTC部件上的力、在這樣的 連接之后持續地作用在PTC部件上的力和/或在這種連接之后新產生的作用在PTC部件上 的力。然而，應當注意到，這一構思僅是一種可能性，本發明的范圍并不由所述構思來界定。這種力作用所遵循的方向對于PTC部件是各不相同的，尤其是對于構成PTC部件 的PTC元件而言，于是，PTC部件產生了變形(例如，扭曲，翹曲、壓縮和/或伸展)。實際上， 這種變形可能并不因為PTC部件的剛性(潛在的變形)而出現，但是即使在這種情況下，力 將沿著朝向這種變形的方向產生作用。應當相信，由于這種變形或潛在的變形，在PTC元件中的聚合物材料和分散于其 中的導電填料之間的位置關系將受到微妙的影響，使得PTC部件的電阻在指定的斷開溫度 下變得較低，這影響了 PTC部件的可靠性。由于基于上述構思的進一步研究，本發明提供了一種包括可靠性的降低被抑制的 PTC部件的裝置，所述PTC裝置包括PTC部件，所述PTC部件包括層疊的PTC元件以及設置在所述層疊的PTC元件兩側 上的金屬電極；和金屬層保持絕緣層，所述金屬層保持絕緣層包括絕緣層和設置在所述絕緣層的主 表面中的一個上的金屬層，其中PTC部件的金屬電極中的一個被設置在所述金屬層上，且 金屬層與所述金屬電極中的一個電連接。在本發明的一種優選實施例中，PTC裝置還包括設置在金屬層保持絕緣層的金屬 層上的引線。通過該引線，PTC部件可以被電連接至指定的電氣元件(例如電池組的陰極 端子)、指定的布線基板(例如電路保護基板，尤其是其連接端子)等。在這種PTC裝置中， 設置在金屬層保持絕緣層的所述金屬層上的引線用作第一引線，PTC裝置優選地還具有與PTC部件的另一金屬電極電連接的第二引線。該第二引線用作將PTC部件電連接至其它的 指定電氣元件，例如布線基板(如果上述電氣元件是陰極端子)，或者陰極端子(如果上述 電氣元件是電路保護基板，尤其是其連接端子)等。本發明還提供一種包括根據本發明的PTC裝置的電氣設備。尤其是，PTC裝置的 PTC部件可以用作電氣設備中的電路保護裝置。本發明的技術效果在如圖7所示的電池組中，當PTC部件被設置在密封構件102和布線基板112之 間時，例如PTC部件的下引線108如上所述連接至陰極端子104，此后，上引線110連接至布 線基板112的引線114，之前已經通過將引線114彎曲并將可彎曲的引線114連接至所述布 線基板112。在PTC部件以這種方式設置的情況下，盡管PTC部件是獨立的，沒有被任何元 件所支撐(特別是在PTC部件浮接(floating)的情況下)，但是其被焊接至陰極端子104 和引線114。而且，在這樣焊接之后，引線114被彎曲，且PTC部件106保持處于獨立狀態。在 這種情況下，彎曲力通過上引線110作用在PTC部件106上，且下引線108固定于陰極端子 104 上。如圖7所示，在一些情況下，在PTC部件連接至陰極端子104之后或之前，絕緣層 118被設置在PTC部件106下面的密封構件102上。該樹脂層118用于在大的力作用在PTC 部件106上時限制PTC部件的位移。這種絕緣層118和PTC部件被它們之間的間隙分隔。如果需要，在PTC部件106如上所述通過引線108和110被電連接之后，該間隙由 供給至PTC部件和引線周圍的區域的密封樹脂120填充。盡管在圖7中，PTC部件106被 示出為平行于密封構件102設置，但是幾乎不存在基本上平行設置的情況，且不期望PTC部 件106被相對于密封構件102預先地定位。在所示出的實施例中，樹脂層118借助于雙面 粘合帶122固定于密封構件102上。在這種焊接和彎曲的過程中，各個方向上的力作用在上引線110和下引線108上， 且該力作用在PTC部件106上，并因此作用在PTC元件上。這種作用在PTC元件上的力是 降低PTC部件的可靠性的因素。相反，在本發明的PTC裝置中，為了盡可能多地抑制因此作用在PTC元件上的力的 作用，PTC部件被預先設置在金屬層保持絕緣層上并基本上固定至其上，以使得它們形成整 體；由此，可以如上所述作用在PTC部件(或PTC元件)上的各種力可能通過金屬層保持絕 緣層緩沖，因此，這種力的作用可以被盡可能多地抑制。當構成所述PTC部件的PTC元件非常薄(例如0. 5mm或更小)時，在各個方向上 作用于PTC部件的力的作用非常大；因此，本發明的效果也格外有優勢。而且，因為本發明 的PTC裝置可以經由金屬層保持絕緣層被直接地設置在電氣元件上，所以所述電氣元件的 溫度比PTC部件在浮接狀態下連接至電氣元件的情況更容易傳遞到PTC部件。于是，PTC部 件的靈敏度得到提高。


圖1是示出根據本發明的PTC裝置的一個實施例的側面的示意性剖視圖；圖2是示出根據本發明的PTC裝置的另一個實施例的側面的示意性剖視圖3是示出根據本發明的PTC裝置的又一個實施例的側面的示意性剖視圖；圖4是示出包含有如圖1所示的根據本發明的PTC裝置的電氣設備的側面的示意 性剖視圖；圖5是示出包含有如圖2所示的根據本發明的PTC裝置的電氣設備的側面的示意 性剖視圖；圖6是示出包含有如圖3所示的根據本發明的PTC裝置的電氣設備的側面的示意 性剖視圖；圖7是示出包含有現有技術的PTC裝置的電池組的側面的示意性剖視圖。附圖標記闡釋10-PTC 裝置；12-金屬層保持絕緣樹脂層；14-PTC部件；16-絕緣樹脂層；18-金屬層；20-第一引線；22-第二引線；
24-雙面粘合帶；26-密封樹脂；30-金屬層；100-電池組；102-密封構件；104-陰極端子；106-PTC 部件；108-下引線；110-上引線；112-布線基板；114-引線；116-連接端子;118-絕緣樹脂層；120-密封樹脂；122-雙面粘合帶；124-絕緣樹脂。
具體實施例方式在下文中，將參照附圖對本發明進行更具體地更詳細的描述。在所有附圖中，由相 同的附圖標記表示的元件用于表示具有基本上相同的功能的元件。用在根據本發明的PTC裝置中的PTC部件是公知的，且構成PTC部件的層疊的PTC 元件和金屬電極等也是公知的。術語“PTC部件”用于表示該術語的通用含義；且特別優選 的是，PTC部件包括以層疊形狀由所謂PTC結構(即聚合物PTC元件)形成的PTC元件； 設置在PTC元件的每個主表面上的第一金屬電極(尤其是箔電極)和第二金屬電極(尤其 是箔電極)。而且，聚合物PTC元件由所謂導電聚合物結構構成，其中導電填料(例如碳填 料、金屬填料(銅填料、鎳填料、鎳鈷合金填料等))被分散在聚合物材料(例如聚乙烯、聚 偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)等)中。典型地，PTC元件可以通過這種結構的 擠壓模制而獲得。PTC部件整體通常為層疊形狀或盤形的元件，其具有在層疊的PTC元件的兩側上 的主表面的整個表面上層疊的金屬電極(典型地是金屬箔電極)。PTC元件可以例如是盤 形或薄矩形形狀。金屬層保持絕緣層也是公知的。特別是，以下結構可以用作金屬保持陶瓷層；一種 具有陶瓷層(例如陶瓷基板)作為絕緣層，即具有絕緣陶瓷層，也就是，金屬層保持陶瓷層； 或者一種具有樹脂層作為絕緣層，即具有絕緣樹脂層，也就是金屬層保持絕緣樹脂層。在本 發明中，優選具有絕緣樹脂層的金屬層保持絕緣層，但是假定在一定程度上具有一些的差異的情況下，甚至以具有陶瓷層的金屬層保持絕緣層也可以獲得上述作用。對于具有陶瓷層的金屬層保持絕緣層，例如具有印刷在陶瓷層上的金屬層(例如 Mo/Mn(鉬/錳)或W(鎢)層)(例如通過在被燒制之后鍍Ni(鎳)、Au(金)等的氧化鋁 層，由此這種金屬層被設置于陶瓷層上)的結構是能夠在商業上獲得的，且這些也可以用 在本發明中。對于金屬層保持絕緣樹脂層，諸如以下結構也可以用在本發明中，其中例如銅箔 的金屬層被印制到絕緣樹脂層上，在所述絕緣樹脂層中，環氧樹脂或類似物被浸漬到玻璃 布中，由此將金屬層設置/結合在這種絕緣樹脂層上。這種金屬層保持絕緣樹脂層也是所 謂的金屬襯里絕緣樹脂層，且其所具有的各種類型都是商業上可獲取的。更具體地，金屬層保持絕緣樹脂層包括絕緣樹脂層和結合于其上的金屬層，例如 所述金屬層呈金屬箔、金屬片(比金屬箔更厚)等形式，且各種類型的金屬層保持絕緣樹脂 層是商業上可獲得的。所述絕緣樹脂層可以由任何合適的絕緣樹脂形成；其可以例如由諸 如酚樹脂、環氧樹脂、氟樹脂等樹脂形成。注意到，絕緣樹脂層也可以是絕緣樹脂被浸漬到 用作基板(即浸漬有絕緣樹脂的基板)的紙、玻璃或類似物中的絕緣樹脂層，且通常優選使 用這種被浸漬的絕緣樹脂層。金屬層可以由任何合適的金屬形成的，且可以例如由金屬(例如銅、金、鉬/錳或 鎢)形成。在本發明的一個實施例中，用于形成布線基板的可商業獲取的各種金屬層襯里 樹脂基板可以用作根據本發明的PTC裝置的金屬層保持絕緣樹脂層。例如，銅襯里紙基體 酚樹脂層、銅襯里紙/玻璃布基體環氧樹脂層等可以用作根據本發明的PTC裝置的金屬層 保持絕緣樹脂層。在本發明的PTC裝置中，PTC部件，尤其是其的金屬電極，被設置在金屬層保持絕 緣層的金屬層的一部分上，且它們被電連接。引線被設置在金屬層的其余部分的至少一部 分上，且它們被電連接。圖1至3是示出根據本發明的PTC裝置的各種實施例的示意性側視剖視圖。應當 注意到，由于優選將金屬層保持絕緣樹脂層用作上述金屬層保持絕緣層，所以金屬層保持 絕緣樹脂層的使用僅是作為下文更詳細描述的示例。然而，類似地，使用金屬層保持陶瓷層。PTC裝置10包括金屬層保持絕緣樹脂層12和設置于其上的PTC部件14。金屬層 保持絕緣樹脂層12包括絕緣樹脂層16和設置于其上的金屬層18，它們例如在形成金屬層 保持絕緣樹脂層12時通過熱壓而結合在一起。應當注意，盡管PTC部件包括層疊的PTC元 件和設置在其兩側上的主表面上的金屬電極，但是在所示的實施例中它們沒有被區分，而 是顯示成一體的PTC部件14。在PTC部件14和金屬層保持絕緣樹脂層12之間的連接可以以任何合適的方法制 成。例如，可以通過將例如焊錫膏、焊錫球、焊錫帶或類似物設置于它們之間和在回流爐中 加熱來進行。因此，在所示的實施例中，PTC部件的下金屬電極被電連接至金屬層保持絕緣 樹脂層的金屬層18。如圖所示，本發明的PTC裝置10優選地還包括作為第一引線設置在金屬層保持絕 緣樹脂層的金屬層18上(尤其是，設置在對應于上述“金屬層的其余部分的至少一部分”的 部分上)的引線20。引線20作用以將PTC部件14，尤其是其金屬電極之一(特別是下電極)通過金屬層18電連接至指定的電氣元件(例如布線基板112或其連接端子116、密封 構件102或其陰極端子104、另一引線114等)。第一引線可以具有任何合適的形狀，例如， 其可以是條帶狀、片狀、線狀等。另外，第一引線可以由任何合適的材料制成。在第一引線 20和金屬層18之間的連接可以類似于在PTC部件14和金屬層保持絕緣樹脂層12之間的 上述連接通過使用任何合適的方法來制造。所示的實施例包括用于將PTC部件14的另一金屬電極(特別是上電極)電連接 至另一指定電氣元件的另一引線22。在本說明書中，所述另一引線也被稱為第二引線，以將 其與上述第一引線區分。與上述第一引線類似，該第二引線可以具有任何形狀，例如，其可 以是條帶狀、片狀、線狀等，如圖所示。第二引線也可以由任何合適的材料制成。在PTC部 件的金屬電極和第二引線22之間的連接可以類似于在PTC部件14和金屬層保持絕緣樹脂 層12之間的上述連接通過使用任何合適的方法來制造。注意到，如圖2所示，根據本發明 的PTC裝置可以具有另一元件，例如在第二引線22和PTC部件14之間的金屬層30，且這種 金屬層30是結合至可彎曲的引線114的導線，所述可彎曲的引線114連接至不與金屬層保 持絕緣層12的金屬層18電連接的金屬層28。如圖1至3所示，雙面粘合帶24優選地應用至在本發明的PTC裝置中的金屬層保 持絕緣樹脂層12的底部的下側。例如，當根據本發明的PTC裝置用在如圖7所示的電池組 中時，雙面粘合帶24的一面被結合至蓋層102的外表面，而另一面結合至金屬層保持絕緣 樹脂層。在該實施例中，本發明的PTC裝置可以用雙面粘合帶24連接至合適的基礎構件 (例如，PTC裝置所在的電氣元件，例如密封構件(或蓋層))。在連接至作為合適的基礎構件的例如密封構件時，如果圖1或圖2或圖3中的PTC 裝置設置在密封構件上以使得從雙面粘合帶24的底部至第二引線22 (在圖1的情況下) 或第一引線20 (在圖2或圖3的情況下)的底部的距離(表示為“t”)被設置成基本上等 于陰極端子從密封構件突出的高度(表示為“t’”)，第二引線或第一引線的底部達到剛好 被定位在陰極端子上的狀態(即，第二引線或第一引線的底部水平位置基本上等于陰極端 子的頂部的水平位置的狀態)。在這種狀態下，當引線和陰極端子被焊接在一起以便將它們 電連接時，這種連接將作用在PTC部件上的不必要的力最小化。另外，如圖1至3所示，PTC部件14優選地以樹脂26密封在本發明的PTC裝置中。 該樹脂具有防止包含在PTC元件中的導電填料氧化的功能。例如可以使用環氧樹脂。因此， 其優選地被供給以便至少覆蓋構成PTC部件14的PTC元件的暴露部分，并優選地覆蓋PTC 部件的整個暴露部分。通過以樹脂來密封的這種方式，包含在PTC元件中的導電填料的氧 化可以被抑制，因此，可以盡可能多地抑制PTC部件的電阻的增加。圖4示出包含如圖1所示的根據本發明的PTC裝置的作為電氣設備的電池組100， 類似于圖1，其以側向示意剖視圖示出。在圖4中，本發明的PTC裝置10具有其第二引線 22，所述第二引線22焊接至電池組100的陰極端子104。第一引線20設置在金屬層保持絕 緣樹脂層12的金屬層18上，且第一引線20經由引線114(由于另一引線連接至其上)連 接至布線基板112。在所示的實施例中，第一引線20和另一引線114被焊接，且另一引線 114和布線基板112(更特別地是其連接端子116)被焊接。注意到，被焊接的部分以黑圓點 示出。另一引線114是可彎曲的引線，且在被連接至布線基板112的連接端子116之后，其 如圖所示彎曲，因此，布線基板112可以位于PTC部件14的上方。
在如圖4所示的實施例中，本發明的PTC裝置使用雙面粘合帶M固定至密封構件 102 (即電池組的頂邊緣)，以使得第二引線22剛好位于陰極端子104上，所述陰極端子104 從密封構件102向上突出。在這種情況下，PTC裝置10可以位于密封構件102上，而基本 上沒有不必要的力作用在PTC部件14上。當另一引線114連接至PTC裝置的第一引線20， 并因此被完全定位時，在連接過程中作用在PTC部件14上的不必要的力也可以被抑制。注意到，也可以使用具有厚度對應于雙面粘合帶的厚度的絕緣樹脂層16的PTC裝 置，而不是使用雙面粘合帶。在這種情況下，PTC裝置10不會被連接至密封構件102，但是 PTC裝置基本上相對于陰極端子的突出方向定位于密封構件102上，這是由于金屬層保持 絕緣樹脂層12和PTC部件14的厚度之和基本上等于陰極端子104的突出高度。在這種情 況下，也盡可能多地減小可能作用在PTC部件上的不必要的力。圖5示出包含如圖2所示的根據本發明的PTC裝置的作為電氣設備的電池組100， 類似于圖1，其以側向示意剖視圖示出。在圖5中，本發明的PTC裝置10具有其第一引線 20，所述第一引線20焊接至該電池組的陰極端子104。第一引線20設置在金屬層保持絕緣 樹脂層12的金屬層18上，且第二引線22呈線狀(例如鋁線)。第二引線的一端被導線結 合至根據需要設置在PTC部件的電極上的金屬層30，第二引線的另一端被連接至設置在金 屬層保持絕緣樹脂層的另一金屬層觀上的可彎曲的引線114(在圖5中處于彎曲狀態)。 該引線114通過例如焊接連接至布線基板112的連接端子116。注意到，如圖4所示，被焊 接的部分以黑圓點示出。在所示的實施例中，尤其是在如圖4所示的實施例中，金屬層保持絕緣樹脂層12 和雙面粘合帶M的厚度之和被配置成基本上等于陰極端子104的突出高度，并且正如在圖 4的情況下，在該實施例中的PTC部件也基本上被定位。圖6示出包含如圖3所示的根據本發明的PTC裝置的作為電氣設備的電池組100， 類似于圖1，其以側向示意剖視圖示出。在圖6所示的實施例中，根據本發明的PTC裝置10 具有其第一引線20，所述第一引線20焊接至該電池組的陰極端子104，如圖5中示出的實 施例所示。第二引線22設置在PTC部件的頂部上，且可彎曲的引線114(在圖6中處于彎 曲狀態)，連接于其上，該引線114連接至布線基板112的連接端子116。如圖4所示，被焊 接的部分以黑圓點示出。在所示的實施例中，也在如圖5所示的實施例中，金屬層保持絕緣樹脂層12和雙 面粘合帶M的厚度之和被配置成基本上等于陰極端子104的突出高度，并且正如在圖5的 情況下，在該實施例中的PTC部件也基本上被定位。在圖4至6中的實施例中，PTC部件被定位于金屬層保持絕緣樹脂層12上且基本 上處于穩定的狀態，以使得可以作用于PTC部件上的不必要的力盡可能多地被減小，由此， PTC部件的電阻的增加被盡可能多地抑制。而且，在圖4至7中，也示出被供給至陰極端子 104周圍的絕緣樹脂124。而且，在圖4至6中示出的實施例中可以明顯看出，在圖5所示的實施例中的布線 基板112的位置比圖4和6所示的實施例中相對地更低，在圖5所示的實施例中，金屬層保 持絕緣樹脂層12的金屬層18通過引線20被連接至陰極端子104，而在圖4和6所示的實 施例中，電極沒有連接至金屬層保持絕緣樹脂層12的PTC部件的金屬電極被通過引線22 或20連接至陰極電極104。事實上，布線基板112的位置可以通過PTC部件的厚度來降低。這意味著，如果如圖4和圖6所示的實施例被采用，則包括布線基板的電池組的尺寸可以被 制作的相對緊湊。當根據本發明的PTC裝置(例如，如圖1所示)被采用時，根據本發明的電氣或電 子設備(例如如圖4中所示的電池組100)可以通過包括步驟(1)至(3)的以下制造工藝 來制造，其中設備的一個電氣元件(例如具有保護電路的基板112)被通過PTC裝置連接至 另一電氣元件(例如，密封構件102，且尤其是其陰極端子104)(1)首先制備包括PTC部件14和金屬層保持絕緣層12的根據本發明的上述PTC 裝置10的步驟；然后(2)將金屬層保持絕緣層的金屬層18和引線20連接并將引線22和PTC部件的金 屬電極也相連接的步驟，其中，金屬電極位于PTC部件中不與金屬層保持絕緣層相連的一 側上；且然后(3)將引線20和所述一個電氣元件(例如具有保護電路的基板112)相連接并將 引線22和所述另一電氣元件(例如密封構件102，且尤其是其陰極端子)也相連接的步驟。如上可見，用于制造電氣設備的上述工藝中的步驟(1)和(2)對應于用于制造如 圖1所示的根據本發明的PTC裝置的工藝。當根據本發明的PTC裝置(例如如圖2所示)被使用時，根據本發明的電氣或電子 設備(例如如圖5所示的電池組100)可以通過包括步驟(A)至(C)的以下制造工藝在其 它實施例中被制造，其中設備的一個電氣元件(例如具有保護電路的基板112)被通過PTC 裝置連接至另一電氣元件(例如，密封構件102，且尤其是其陰極端子104)(A)制備包括PTC部件14和金屬層保持絕緣層12的根據本發明的上述PTC裝置 10的步驟；然后 (B)將金屬層保持絕緣層的金屬層18和引線20連接并通過弓丨線22將PTC部件的 金屬電極和設置在絕緣層上的另一金屬層28上的引線114也相連接的步驟，其中，金屬電 極位于PTC部件不與金屬層保持絕緣層相連的一側上，所述另一金屬層28與金屬層保持絕 緣層的金屬層隔離開；且然后(C)將引線114和所述一個電氣元件(例如具有保護電路的基板112)相連接并 將引線20和所述另一電氣元件(例如密封構件102，且尤其是其陰極端子)也相連接的步驟。如上可見，用于制造電氣設備的上述工藝中的步驟(A)和(B)對應于用于制造如 圖2所示的根據本發明的PTC裝置的工藝。當根據本發明的PTC裝置(例如如圖3所示)被使用時，根據本發明的電氣或電子 設備(例如如圖6所示的電池組100)可以通過包括步驟(a)至(c)的以下制造工藝在另 一實施例中被制造，其中設備的一個電氣元件(例如具有保護電路的基板112)被通過PTC 裝置連接至另一電氣元件(例如，密封構件102，且尤其是其陰極端子104)(a)首先制備包括PTC部件14和金屬層保持絕緣層12的根據本發明的上述PTC 裝置10的步驟；然后(B)將金屬層保持絕緣層的金屬層18和引線20連接并將引線22與PTC部件的金 屬電極也相連接的步驟，其中，金屬電極位于PTC部件不與金屬層保持絕緣層相連的一側 上；且然后
(C)將引線22和所述一個電氣元件(例如具有保護電路的基板112)相連接并將 引線20和所述另一電氣元件(例如密封構件102，且尤其是其陰極端子)也相連接的步驟。如上可見，用于制造電氣設備的上述工藝中的步驟(a)和(b)對應于用于制造如 圖3所示的根據本發明的PTC裝置的工藝。注意到，所述連接的上述步驟(2)、⑶、⑶、(C)、(b)和(C)可以以任何合適的方 式進行，只要能夠實現電連接即可。特別地，被連接的對象可以被直接地(例如通過焊接的 方式)或間接地(例如通過在被連接的對象之間插入導電構件(例如，諸如可彎曲的引線 114的另一引線、諸如焊錫材料的導電材料等)的同時將它們連接的方式)連接。在優選的實施例中，步驟( 和(b)通過在使用焊錫材料的回流過程中間接地連 接來執行，步驟(3)、(C)和(c)通過以焊接直接地連接或根據需要在其間以各種形式插入 引線114的同時用焊接間接地連接來實現。注意到，在步驟(B)中，金屬層保持絕緣層的金屬層18和引線20在使用焊錫材料 的回流過程中被間接地連接，PTC部件的金屬電極與設置在絕緣層上的另一金屬層觀上的 引線114通過引線22相連，其中金屬電極位于PTC部件不與金屬層18相連的一側上，所述 另一金屬層與金屬層保持絕緣層的金屬層隔離開，引線22的一端連接至設置在PTC部件14 的金屬電極上的金屬層30上。工業實用性由于PTC部件設置在根據本發明的PTC裝置中的金屬層保持絕緣樹脂層上，所以 作用在PTC部件上的不必要的力可以被盡可能多地減小，以使得PTC部件的電阻的增加可 以被抑制。請注意，本申請要求基于日本專利申請No. 2008-180156(申請日2008年7月10 El，胃明名禾爾PTC device and electrical apparatus containing the same禾P 包含該裝置的電氣設備))的優先權，在此以引用的方式將其整體并入本文中。
權利要求
1.一種PTC裝置，包括PTC部件，所述PTC部件包括層疊的PTC元件以及設置在所述層疊的PTC元件兩側上的 金屬電極；和金屬層保持絕緣層，所述金屬層保持絕緣層包括絕緣層和設置在所述絕緣層的主表面 中的一個上的金屬層，其中PTC部件的金屬電極中的一個被設置在所述金屬層上，且所述 金屬層與所述金屬電極中的一個電連接。
2.根據權利要求1所述的PTC裝置，其中，所述PTC裝置還包括設置在所述PTC部件的 另一金屬電極上或設置在所述金屬層保持絕緣層的所述金屬層上的引線。
3.根據權利要求2所述的PTC裝置，其中所述引線用作設置在所述金屬層保持絕緣層 的所述金屬層上的第一引線，且所述PTC部件的所述另一金屬電極包括電連接至指定基板的第二引線。
4.根據權利要求2所述的PTC裝置，其中所述引線用作設置在所述PTC部件的另一金 屬電極上的第一引線，且所述PTC裝置還包括電連接至所述金屬層保持絕緣層的所述金屬層的第二引線。
5.根據權利要求3或4所述的PTC裝置，其中所述第一引線被制成使得被電連接至指 定的電氣元件。
6.根據權利要求5所述的PTC裝置，其中所述指定的電氣元件是電池組的陰極端子。
7.根據權利要求6所述的PTC裝置，其中所述第二引線被制成使得被電連接至另一電 氣元件。
8.根據權利要求7所述的PTC裝置，其中所述另一電氣元件是布線基板，所述布線基板 允許所述PTC裝置用作所述指定的電氣元件的電路保護裝置。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的PTC裝置，其中所述金屬層保持絕緣層是金屬層 襯里絕緣樹脂層，所述金屬層襯里絕緣樹脂層包括作為所述絕緣層的絕緣樹脂層。
10.一種電氣設備，包括根據權利要求1-9中任一項所述的PTC裝置。
11.根據權利要求10所述的電氣設備，其中所述電氣設備是電池組。
全文摘要
提供了一種PTC裝置，其中PTC部件的可靠性的降低被盡可能多地抑制。所述PTC裝置包括PTC部件(14)，所述PTC部件包括層疊的PTC元件以及設置在所述層疊的PTC元件任一側上的金屬電極；和金屬層保持絕緣層(12)，所述金屬層保持絕緣層包括絕緣層(16)，和設置在絕緣層的主表面中的一個上的金屬層(18)，其中PTC部件的金屬電極中的一個被設置在所述金屬層上，且金屬層與所述金屬電極中的一個電連接。
文檔編號H01M2/34GK102089834SQ20098012683
公開日2011年6月8日 申請日期2009年7月8日 優先權日2008年7月10日
發明者小山洋幸 申請人:泰科電子日本合同會社