CN109074923A - 用于进行接通电流限制的电子器件和电子器件的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于接通电流限制的电子器件（1），其具有：至少一个NTC元件（2）和至少两个导电的接触元件（3），其中所述NTC元件（2）经由连接材料（7）与相应的接触元件（3）导电连接，并且其中所述相应的接触元件（3）的热膨胀系数与所述NTC元件（2）的热膨胀系数匹配。本发明还涉及电子器件（1）的应用。

Description

用于进行接通电流限制的电子器件和电子器件的应用
技术领域
本发明涉及一种用于进行接通电流限制的电子器件。本发明还涉及电子器件的应用。
背景技术
在汽车领域（载客车（PKW）、载货车（LKW））的起动-停止系统是节约燃料的一个重要的可能性并且因此被安装在几乎所有新车中。在这些系统中，必须限制起动器的接通电流，以防止车载电网电压下降，从而充足地供应尤其是安全相关的应用（ABS、ESP）。
为此，可以将热控制的接通电流限制器（ICL）用于内燃机的起动过程。在节能切断之后重新起动内燃机时，由于起动电机的电流需求，使12V车载电网短时间地承受直至1000A的负荷。常用的12V电池由于该附加功率而承受剧烈负荷，使得电网电压下降几伏特。该下降可导致车载电网中的其它耗电器失灵。为了避免这一点，必须避免或减少电压下降。为了减少电压下降，例如可以使用NTC（Negative Temperature Coefficient（负温度系数））器件。
在NTC器件的横截面大于1cm2并且长度小于1mm的预期尺寸的情况下，需要与小电阻的平面接触。此外，器件在运行时受到剧烈的温度波动，其中ICL陶瓷的热膨胀系数比良好的电导体（例如铜）的膨胀系数明显要小。由此造成的热机械应力可能导致器件的损坏。
发明内容
要解决的任务在于：说明一种经改善的用于进行接通电流限制的电子器件以及经改善的电子器件的应用。
该任务通过按照权利要求1所述的电子器件和按照权利要求17或18所述的应用来解决。
按照一个方面，说明了一种电子器件，简称器件。该电子器件被构造用在接通电流限制器中或充当接通电流限制器。该器件具有至少一个NTC元件。NTC元件用作该器件的功能元件或功能层。NTC元件具有NTC陶瓷。该器件可具有多个NTC元件，例如两个、三个、五个或十个NTC元件。该NTC元件可以构造为圆盘状或片状（圆形）的。但是，该NTC元件也可具有矩形面或环形面。
在NTC元件上、优选地在NTC元件的上侧和下侧上布置有金属化部。金属化部优选地具有银。替换于此地，金属化部也可具有铜或者金。NTC元件可以是单片器件。在这种情况下，NTC陶瓷以挤压技术制造并且紧接着通过研磨（两侧的精磨）来达到所希望的形状或达到所希望的厚度（厚层单片（Dickschichtmonolith））。替换于此地，NTC元件也可以构造为多层单片（Vielschichtmonolith）。在这种情况下，陶瓷箔相叠地堆叠并且被挤压，以便提供NTC元件。
该器件具有至少两个导电的接触元件或电极。接触元件平面地来构造。接触元件被构造和布置用于与NTC元件的导电和热连接。该器件可具有多个接触元件，例如5个、10个或15个接触元件，其中各个NTC元件由此都必须良好地热耦合。
NTC元件经由连接材料与相应的接触元件导电连接。NTC元件也经由连接材料与相应的接触元件热连接。通过该连接材料，在NTC元件与接触元件之间构造稳定的、导电能力高的并且能机械上牢固的连接。
相应的接触元件的热膨胀系数与NTC元件的热膨胀系数匹配。优选地，NTC元件和接触元件的热膨胀系数近似相等。
例如，NTC元件具有在7ppm/K与10ppm/K之间的热膨胀系数。优选地，相应的接触元件具有相对应的膨胀系数。相应的接触元件的热膨胀系数优选地在5ppm/K与10ppm/K之间的范围内。
通过热膨胀系数的匹配，实现了NTC元件和接触元件的由材料造成的热膨胀（CTE）的降低或匹配。由此，可以降低或避免由于热膨胀而造成的应力。因此，提供了特别稳定的、可靠的并且耐用的器件。
按照一个实施例，NTC元件具有上侧和下侧。上侧和下侧相互对置并且分别被NTC元件的端面限制。该上侧和该下侧分别至少部分地通过相应的接触元件导电接触。视制造过程而定，尤其是可以使上侧或下侧的小的边缘层或小的边缘区保持不接触。
但是，该上侧和该下侧也可以分别通过相应的接触元件整面地导电接触。换言之，NTC元件以嵌入在两个接触元件之间的方式来布置，使得上侧和下侧分别部分地或完全地被一个接触元件覆盖。由此，可以实现NTC元件的特别可靠的接触以及在NTC元件与接触元件之间的特别稳定的连接。
按照一个实施例，接触元件具有材料复合体。换言之，该接触元件由多种材料组成。相应的接触元件优选地具有铜。铜的特点在于其很高的导电能力以及很高的导热能力。附加地，该接触元件优选地具有因瓦合金（Invar）和/或可伐合金（Kovar）和/或钼。这些材料的特点在于它们的热膨胀系数小。优选地，相应的接触元件具有经轧制的铜-因瓦合金片材，其具有由铜-因瓦合金-铜构成的层结构。通过适当地选择相应的接触元件的铜和因瓦合金/可伐合金或钼层的厚度比，可以使膨胀系数与NTC元件的膨胀系数匹配。因此，实现了非常稳定并且耐用的器件。
按照一个实施例，该接触元件具有铜-因瓦合金-铜的层结构，其中厚度比为10%≤铜≤30%-50%≤因瓦合金/可伐合金/钼≤80%-10%≤铜≤30%。这意味着：该接触元件具有至少三个层。第一层优选地具有铜。第一层具有如下厚度或垂直伸展，该厚度或垂直伸展在接触元件的总厚度的1/10与3/10之间。第二层优选地具有可伐合金和/或因瓦合金和/或钼。第二层具有如下厚度，该厚度在接触元件的总厚度的5/10与8/10之间。第三层具有如下厚度，该厚度在接触元件的总厚度的1/10与3/10之间。
接触元件的具有因瓦合金/可伐合金/钼的层比接触元件的具有铜的层更厚。因此，可以降低接触元件的膨胀系数或使其与NTC元件的膨胀系数匹配。
优选地，铜-因瓦合金-铜的厚度比为20% - 60% - 20%。当然，层的其它厚度比和其它层序列和数目以及可伐合金或钼的添加也都是可设想的，以便实现所希望的膨胀系数。
按照一个实施例，连接材料具有烧结银。烧结银显示出高的导电和导热能力。此外，烧结银还能承受住直至400℃、例如为300℃的高温以及快速并且多次的温度变化。
在NTC元件的运行状态或热状态中，可能出现非常高的温度以及多次的温度变化。因而，连接材料的耐热性和匹配能力极其重要。在此，热状态表示在温度大于NTC元件在基本状态中的温度的情况下的状态。在基本状态与热状态之间的温度范围例如可以跨越-55℃与+300℃之间的任何温度范围或者在该范围内延伸。优选地，在基本状态与热状态之间的温度范围可以在-40℃至+300℃之间的范围内延伸。
优选地，连接材料具有µAg。µAg的特点尤其在于其足够的多孔性。
按照一个实施例，该NTC元件具有2个、3个、5个、10个或更多个区段。NTC元件的区段优选地是NTC元件的彼此间隔开的矩形的部分区域。这些区段之间的距离为0.05mm至0.2mm，例如为0.1mm。换言之，在各个区段之间都有缝隙（膨胀缝）。由于这些膨胀缝，没有构造出张紧或者只构造出微小的张紧。因此可以避免附加的机械应力并且因此可以提供耐用的器件。
按照一个实施例，NTC元件在25℃的温度（室温）时具有标称电阻R25 ≤ 1Ω。在这种情况下，通常在居住的室内存在着的温度被理解为室温。所提到的电阻优选地描述在25℃的环境温度时未承受负荷的NTC元件在外部触点之间的电阻。
例如，NTC元件在所说明的温度时具有小于或等于0.1Ω、优选地小于0.05Ω的标称电阻R25。因此，NTC元件在室温或在25℃时具有非常小的电阻并且因此具有很高的导电能力。因此，NTC元件特别好地适合于在具有高电流负荷的接通电流限制器中使用。
由于电阻低，尤其可以实现：提供耗电器的足够高的接通电流，该耗电器例如在相对应的应用中与该电子器件串联，但是该足够高的接通电流被限制到例如电压在接通过程中对于其它重要的电部件的供电来说仍足够高的程度。与没有该电子器件的耗电器相比，借助于该器件，在耗电器的起动过程中的电压骤降优选地被减少大约1V。
按照一个实施例，NTC元件的比电阻在该电子器件的基本状态中为≤ 2Ωcm。优选地，NTC元件的比电阻在该电子器件的基本状态中在0.1Ωcm与1.0Ωcm之间，例如为0.3Ωcm。
按照一个实施例，该接触元件具有厚度d。优选地适用0.3 mm ≤ d ≤ 0.8 mm。优选地，相应的接触元件的厚度d小于0.7mm，例如为0.6mm。
按照一个实施例，该器件具有多个NTC元件和接触元件。所述多个NTC元件可以通过从衬底分割来提供。这些NTC元件相互并联。该器件的电流负荷能力和/或载流能力可以通过多个NTC元件的并联来提高。优选地，这些NTC元件相叠地堆形地来布置。在两个相邻的NTC元件之间分别布置有一个接触元件。这些NTC元件经由这些接触元件彼此良好地热耦合。
按照一个实施例，NTC元件具有成分La(1-x)EA(x)Mn(1-a-b-c)Fe(a)Co(b)Ni(c)O(3±δ)。在此，0 ≤ x ≤ 0.5且0 ≤ (a+b+c) ≤ 0.5。EA表示碱土金属元素。优选地，碱土金属元素从镁、钙、锶或钡中选择。δ表示化学计量的氧比例的偏差（氧过量或氧缺乏）。优选地，|δ|≤ 0.5。特别优选地，|δ| = 0。
通过该成分来提供NTC元件，该NTC元件的特点在于特别高的导电能力和足够的B值（热敏电阻常数）。通过NTC元件的（一个）特定厚度和（一个）特定横截面或面积，可以进一步改变和控制电阻。NTC元件具有厚度d。优选地，适用100 µm ≤ d ≤ 600 µm。优选地，NTC元件的厚度d小于500μm，例如为400μm。B值B25/100在1000K与4000K之间的范围内，优选地在1400K与2000K之间的范围内，例如为1500K。
按照一个实施例，该器件具有紧固元件。该紧固元件优选地被构造和布置为建立与电池线路的导电连接。该紧固元件还优选地被构造和布置为建立与电池线路的机械连接。该紧固元件还优选地被构造和布置为在接触元件之间提供——间接的——机械连接。
该紧固元件可以构造为构造螺栓连接。但是，该紧固元件例如也可以构造为构造夹紧连接。该紧固元件还可具有密封元件。密封元件可以绝缘地或部分绝缘地来构造。该紧固元件可具有至少一个螺母和至少一个螺钉和/或至少一个夹紧元件、例如两个夹紧元件。
该紧固元件具有电阻。所述电阻等于或只稍大于NTC元件在低运行温度时的电阻。尤其是，该紧固元件的电阻等于或只稍大于NTC元件在最低的运行温度、例如-40℃时的电阻。
该紧固元件的电阻与温度有关。由此，在故障（例如在NTC元件与接触元件之间的导电连接断裂）情况下，电机的起动仍始终是可能的（与起动器系统的设计有关）。同样避免了电压骤降，然而能供起动的电功率非常有限，由此在某些情况下使起动过程明显延长。除了螺栓连接之外，也可以将固定电阻或者其它具有定义的电阻的导电元件用作紧固元件。
按照另一方面，描述了电子器件的应用。优选地，说明了上述器件的应用。已经结合该器件所阐述的所有特征也适用于该应用，并且反之亦然。
尤其是说明了上述器件用于汽车领域中的起动/停止-系统的应用。由于与温度有关的电阻（NTC元件），在接通时的接通电流受到限制。在接通时，NTC元件由于接通电流而立即变热（例如变热到250℃），由此NTC电阻快速地降低到很小的剩余电阻（例如0.5mΩ）。由于NTC元件的特定的特性，该动态电阻变化减小了由起动电机所造成的电流尖峰，这同时减少了电池的电压骤降。因此，提供了有效的、用于在起动-停止系统中进行接通电流限制的器件。
此外，通过所提供的接触元件和连接材料，实现了在重复的开关周期内NTC元件与接触元件的非常低欧姆的电连接，其中周围环境温度可以从-40℃至120℃波动。在开关周期中，温度可能升高到直至300℃。因此，说明了一种用于汽车领域中的起动/停止-系统的稳定的、导电能力高的器件，其具有在NTC元件与接触元件之间的机械上牢固的、温度耐受的并且极能承受负荷的连接。
按照另一方面，说明了电子器件、尤其是上述电子器件的应用，该电子器件应用于在12V和24V电网中的直流电压下的直至1000A的电流。
附图说明
在下文，本发明依据实施例和附图进一步予以阐述。
下面描述的附图不应被理解为按正确比例的。更确切地说，为了更好地呈现，可以放大、缩小或者也可以失真地示出各个尺寸。
彼此相同或承担相同功能的元件用相同的附图标记来表示。
图1示出了电子器件的示意性截面图；
图2示出了按照图1的电子器件的可能接触的透视图；
图3示出了按照另一实施例的电子器件的透视图；
图4示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图；
图5示出了按照图4的电子器件的可能接触的透视图；
图6示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图；
图7示出了按照另一实施例的电子器件的透视图；
图8示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图；
图9示出了对按照图8的电子器件的部分区域的俯视图；
图10示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图；
图11示出了对按照图10的电子器件的部分区域的俯视图；
图12示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图；
图13示出了对按照图12的电子器件的部分区域的俯视图。
具体实施方式
图1示出了电子器件1，简称器件1。器件1被构造为接通电流限制器或者被构造为用在汽车领域中的在12V和24V电网中的起动/停止系统的接通电流限制器中。器件1尤其适合于在直至1000A的电流情况下（在12V和24V电网的直流电压情况下）使用。器件1适合于在典型的具有大约1kW至3kW功率的12V起动电机中使用。
器件1具有NTC元件2或NTC陶瓷。NTC元件2是器件1的功能层或功能元件。NTC元件2是具有负温度系数的导热器件。
NTC元件2具有如下材料成分，该材料成分的特点在于高的导电能力或低的比电阻。
优选地，NTC元件2具有如下成分：La(1-x)EA(x)Mn(1-a-b-c)Fe(a)Co(b)Ni(c)O(3±δ)。在此，适用0 ≤ x ≤ 0.5以及0 ≤ (a+b+c) ≤ 0.5。EA代表碱土金属元素，例如Mg、Ca、Sr或Ba。δ表示化学计量氧比例的偏差（氧过量或氧缺乏）。优选地，|δ| ≤ 0.5，特别优选地，|δ| =0。例如，NTC陶瓷具有成分La0.95Sr0.05MnO3。
NTC元件2的比电阻在NTC元件2的基本状态下为小于或等于2Ωm、优选地≤ 1Ωm，例如为0.5Ωm。在此，该基本状态描述了NTC元件2的温度为25℃或处于室温。该基本状态可以是未承受负荷的状态，在所述未承受负荷的状态下，例如在NTC元件2上没有施加电功率。
NTC元件2在所说明的温度时具有小于或等于1Ω、优选地小于0.1Ω、例如为0.05Ω的电阻（标称电阻R25）。因此，NTC元件2在室温时或在25℃时具有小的电阻并且因此具有高的导电能力。因此，NTC元件2特别好地适合于在接通电流限制器中使用。
NTC元件2还具有高B值。B值B25/100在1000K与4000K之间的范围内，优选地在1400K与2000K之间的范围内，例如为1500K。NTC元件2具有小的热膨胀系数。通常，NTC元件2的热膨胀系数在7ppm/K与10ppm/K之间。
NTC元件2优选地被构造为单片器件。例如，NTC元件2是厚层单片。在这种情况下，NTC元件2以挤压技术来制造而且紧接着通过研磨（两侧的精磨）来达到所希望的厚度。但是，替换于此地，NTC元件2也可以被构造为多层单片。在这种情况下，陶瓷箔相叠地堆叠并且被挤压，以便提供NTC元件2。
在图2中示出的NTC元件2具有圆形。NTC元件2构造为圆盘状或者片状的。但是，对于NTC元件2来说，其它形状也是可设想的，例如矩形或者环形。NTC元件2可以以衬底的形式来构造。NTC元件2具有在25mm2与500mm2之间、例如200mm2的面积。NTC元件2的直径例如小于或等于14mm，例如为13.75mm。NTC元件2具有在100µm与600µm之间、例如为400μm的厚度d。通过改变NTC元件2的厚度d和/或横截面或面积，可以改变和控制NTC元件2的电阻。
NTC元件2具有金属化部（未明确示出）。该金属化部优选地布置在NTC元件2的上侧和下侧。优选地，该金属化部具有经煅烧的银。
该器件1还具有两个接触部3或接触元件3（正接触元件和负接触元件12b、12a，参见图3）。接触元件3用于NTC元件2的电接触。在该实施例中，接触元件3整面地平放在NTC元件2的上侧和下侧上。替换于此地（未明确示出），上侧和下侧的狭长的边缘区也可以保持没有相应的接触元件3。
接触元件3分别与NTC元件2的上侧和下侧导电连接。优选地，NTC元件2和接触元件3烧结。
为了该目的，器件1具有连接材料7。在NTC元件2的上侧与第一接触元件3之间以及在NTC元件2的下侧与第二接触元件7之间分别构造由连接材料7构成的层。连接材料7的层厚度优选地在15μm与80μm之间的范围内，例如为20μm。
连接材料7的特点在于高的导电和导热能力。优选地，连接材料7的特点还在于大的多孔性。连接材料7的特点还在于：该连接材料可承受住直至400℃、例如300℃的高温以及多次并且快速的温度变化，所述温度变化可能在器件1运行中或在器件1的热状态中出现。
在此，热状态表示器件1的在温度大于器件1在基本状态下的那个温度的情况下的状态。在基本状态与热状态之间的温度范围例如可以跨越-55℃与+300℃之间的任何温度范围或者在该范围内延伸。优选地，在基本状态与热状态之间的温度范围可以在-40℃至+300℃之间的范围内延伸。
例如，该连接材料7具有烧结银Ag或µAg。烧结银具有如下优点：其具有足够的多孔性。借助于连接材料7，在NTC元件2与接触元件3之间实现稳定的、导电能力高的并且能机械上牢固的连接。
相应的接触元件3具有高的导热和导电能力。相应的接触元件3还被构造为使得在NTC元件2与接触元件3之间的热应力降低。尤其是，相应的接触元件3被构造为降低或减少由材料造成的热膨胀（CTE）的差别。
优选地，相应的接触元件3具有材料复合体。相应的接触元件例如可以构造为复合片材。该材料复合体可具有铜-因瓦合金-铜（CIC）。替代因瓦合金也可以使用可伐合金或者钼作为材料。因瓦合金或可伐合金或钼具有低的热膨胀系数。通常，这些材料的热膨胀系数为≤ 10 ppm/K，例如为7 ppm/K。因此，可伐合金/因瓦合金/钼的膨胀系数与NTC元件2的膨胀系数非常相似。通过适当地选择该材料复合体的层的厚度比，可以使接触元件3的膨胀系数与NTC元件2的膨胀系数良好地匹配。可以降低或避免热应力。
在该实施例中，相应的接触元件3是经轧制的铜-因瓦合金片材，其具有由20%-60%-20%的铜-因瓦合金-铜构成的层结构。然而，铜与因瓦合金或可伐合金/钼的其它比例也是可设想的。尤其是，视NTC元件2的所需面积以及所需的热阻而定，也可以使用其它层序列和层厚度。
接触元件3钳形地包围NTC元件2。在此，相应的接触元件3的第一部分区域3a平放在NTC元件2的上侧或下侧，并且平行于NTC元件2的上侧或下侧或平行于器件1的纵轴（Längsachse）L地延伸。NTC元件2的长度或水平伸展优选地小于或等于第一部分区域3a的长度或水平伸展。
相应的接触元件3的第二部分区域3b与纵轴L围出一个角度。优选地，第二部分区域3b以与器件1的纵轴L成≤ 20°、例如15°的角度来连接到第一部分区域3a。第一接触元件3的第二部分区域3b与第二接触元件的第二部分区域3b之间的角度优选地为小于或等于40°，例如为30°。相应的接触元件3的第三部分区域3c连接到第二部分区域3b并且平行于纵轴L地延伸。
在该实施例中，相应的部分区域3a、3b、3c优选地具有相同的长度。例如，部分区域3a、3b、3c分别具有10mm至15mm的长度。相应的部分区域3a、3b、3c优选地具有相同的厚度d。例如，部分区域3a、3b、3c分别具有小于或等于0.8mm并且大于或等于0.3mm的厚度d。因此，相应的接触元件3的厚度d合计0.3mm ≤ d ≤ 0.8mm，例如d = 0.7mm。
这些部分区域3a、3b、3c过渡到彼此中。换言之，这些部分区域3a、3b、3c没有实施为单独的区域或构件，而是只是相应的接触元件3的子部分。
相应的接触元件3、尤其是第三部分区域3c具有空隙8。优选地，第三部分区域3c为此具有比第一和第二部分区域3a、3b更大的水平伸展或更大的面积（例如参见图3）。空隙8优选地构造为圆形。空隙8例如具有8mm的直径。空隙8完全穿过接触元件3。空隙8用于借助于紧固元件使器件1与电池线路连接，诸如结合图2进一步阐述的那样。
图2示出了按照图1的器件1与电池线路通过电缆终端的可能接触。
器件1具有紧固元件用于建立器件1的电接触并且尤其是用于电池线路与器件1的机械固定。紧固元件可以被构造用于提供如随后所描述的那样的螺旋连接。替换于此地，该紧固元件也可以构造和布置为建立夹紧连接。
在第一与第二接触元件3之间布置有间隔保持器9。间隔保持器9布置在第一或上方的接触元件3的第三部分区域3c的下侧与第二或下方的接触元件3的第三部分区域3c的上侧之间。间隔保持器9构造为圆柱形的。
间隔保持器9被构造为绝缘的。间隔保持器9用于在两个接触元件3（正接触元件12b和负接触元件12a，参见图3）之间的电绝缘。间隔保持器9例如具有聚四氟乙烯（PTFE）。PTFE具有如下优点：其直至大约250℃的温度都稳定地绝缘。优选地，间隔保持器9具有空隙（未明确示出），该空隙沿垂直方向完全穿过间隔保持器9。该空隙用于容纳连接元件，例如螺杆，例如螺钉。
在第一接触元件3的上侧或第二接触元件3的下侧分别布置有螺母10。螺杆11和螺母10用于使接触元件3螺栓连接，并且用于器件1与电池线路（未明确示出）的导电的和机械的连接。替换于此地，例如提供夹紧元件，用于使接触元件3夹紧和/或用于器件1与电池线路（未明确示出）的导电的和机械的连接。
在未示出的电池线路与接触元件3之间布置有电缆终端5，未示出的铜缆固定在所述电缆终端处。电缆终端5与接触元件3导电连接。为了使器件1与电缆终端5连接，螺杆11被引导穿过螺母10、在相应的接触元件3中的空隙8以及在间隔保持器9中的空隙。
在此，在一个轴上的螺栓连接避免了对NTC元件2与接触元件3之间的连接的附加的机械应力。螺栓连接或固定要么必须具有比NTC元件2更高的电阻要么必须绝缘地实施（参见例如图12和13）。替换地，也可以直接螺栓连接或固定到车辆或起动电机处的接地触点上。
由于器件1的与温度有关的电阻，在接通时的接通电流受到限制。在接通时，NTC元件2由于接通电流而立即变热（例如到250℃），由此NTC电阻快速地降低到很小的剩余电阻（例如0.5mΩ）。该动态的电阻变化减小了由起动电机所造成的电流峰值，这同时减少了电池的电压骤降。因此提供了用于进行接通电流限制的稳定的、耐用的并且高效的器件。
器件1附加地可以配备所谓的“fail-safe（故障安全）”（故障失效）功能。为此，在图2中示出的螺栓连接被实施为，使得其电阻等于或只稍大于NTC元件2在最低运行温度、例如为-40℃时的电阻。该螺栓连接的电阻与温度有关。由此，在故障情况（例如在NTC元件2与接触元件3之间的导电连接断裂）下，电机的起动仍始终是可能的（与起动器系统的设计有关）。同样避免了电压骤降，然而可供起动的电功率非常有限，由此可能使起动过程明显延迟。
例如，NTC元件2在25℃时的比电阻为：Rspez,25 = 0.2Ωcm。NTC元件2在25℃的温度时的标称电阻R25例如为R25 = 10mΩ。B值例如为1650K。因此，对于NTC元件2在-40℃的温度时的比电阻来说得出Rspez,-40 = 0.65Ωcm，并且对于NTC元件2的电阻为32mΩ来说得出螺栓连接的优选地为32至35mΩ的电阻。
替换于螺栓连接，也可以使用固定电阻或者其它具有定义的电阻的导电元件。
图3示出了按照另一实施例的电子器件的透视图。不同于来自图1的器件1，按照图3的器件1具有多个NTC元件2以及多个接触元件3。
器件1可具有直至10个NTC元件2。NTC元件2分别构造为圆形或圆盘状的（参见图1的实施方案）。NTC元件2电并联。
在NTC元件2之间布置有接触元件3。器件1优选地具有由交替布置的NTC元件2和接触元件3（正接触元件12b和负接触元件12a）构成的层序列。通过接触元件3/NTC元件2/接触元件3/NTC元件2等等的平面的“堆状”的序列，实现了各个NTC元件2的良好的热连接。该良好的热连接能够实现NTC元件2的均匀的变热。
NTC元件2的直径可小于在图1中示出的NTC元件2的直径。也就是说，多个更小的元件连接。在此，拉紧随着NTC元件2的构件尺寸而减小。
优选地，在电池接线端子处的固定、优选地与电池接线端子的螺栓连接在共同的绝缘体（例如间隔保持器9）上进行，以便避免对NTC元件2与接触元件3之间的连接的附加的机械应力。
按照图3的器件1的所有其它特征、尤其是NTC元件2和接触元件3的材料、结构和工作原理以及它们经由连接材料7的连接和器件1的工作原理都对应于结合图1所描述的特征。
图4示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图。
在下文中，只描述与来自图1的器件1的区别。尤其是，有关来自图1的NTC元件2的实施以及NTC元件2和接触元件3的连接的特征也应用于来自图4的器件1。
在该实施例中，接触元件3实施在两侧。这里，相应的接触元件3也具有三个部分区域3a、3b、3c，其中第二部分区域3b和第三部分区域3c相同地、但是相对于第一部分区域3a朝着相反的方向来实施。
第一部分区域3a平放在NTC元件2的上侧或下侧处，并且平行于NTC元件2的上侧或下侧或平行于纵轴L地延伸。NTC元件2的长度或水平伸展小于或等于第一部分区域3a的长度或水平伸展。优选地，在该实施例中的第一部分区域3a的长度大于按照在图1中示出的实施例的第一部分区域3a的长度。第一部分区域3a的长度例如为18mm。NTC元件2的直径例如小于或等于14mm，例如为13.75mm。
第二和第三部分区域3b、3c分别连接到第一部分区域3a的侧面区或边缘区处。换言之，相邻于第一部分区域3a的左侧和右侧，分别构造第二部分区域3b和第三部分区域3c。
第二部分区域3b和第三部分区域3c分别与纵轴L围出一个角度。第二和第三部分区域3b、3c优选地分别与纵轴L围出≤ 90°、例如为60°的角度。不仅第二部分区域3a而且第三部分3c都远离纵轴L地延伸。第三部分区域3c或第二部分区域3b的末端区域13到NTC元件2的垂直距离例如为小于或等于18mm，例如为15mm。
器件1绕着轴L镜面对称地来实施。相应的接触元件3还绕着垂直轴（vertikaleAchse）V镜面对称地来构造。
通过上述实施方案，例如可以在接触材料相同的情况下使接触元件3的电阻和热阻减半。该实施方案的另一优点是避免了在NTC元件2中由于诸如在按照图1的实施方案中通过经由接触元件3的“单侧”散热而引起的温度不同。
按照图4的器件1的所有其它特征都对应于结合图1所描述的特征。
图5示出了按照图4的电子器件的可能接触的透视图。
器件1在这种情况下引入到壳体6中。壳体6构造为框架形的。通过壳体6，器件1借助于绝缘的、柔性的铜缆（未明确示出）来接触（螺栓连接、夹紧或诸如此类的）。在此，如结合图2所描述的那样，经由螺母10、被引入到相应的接触元件3的空隙8中的螺杆11以及接触元件3与电缆终端的导电连接来实现接触，所述铜缆被引入到所述电缆终端中。在此，铜缆经由壳体6的上侧和下侧处的空隙6a被引进到壳体6中。
壳体6具有用于铜缆的机械的减轻张力件（Zugentlastung）4。该减轻张力件4例如可以布置在壳体6的上侧和下侧4处。在对铜缆的机械拉力的情况下，减轻张力件4负责没有力或者只有轻微的力作用于器件1以及尤其是连接材料7。因此，器件1通过减轻张力件4优选地被保持无应力。
图6示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图。
器件1基本上对应于来自图4的器件1。然而，在该实施例中，接触元件3不相对于纵轴L镜面对称地来布置。更确切地说，接触元件3相互错开90°。因此，可以考虑不同的安装情况。
按照图6的器件1的所有其它特征都对应于结合图4所描述的特征。
图7示出了按照另一实施例的电子器件的透视图。
器件1基本上对应于来自图6的器件1。然而，按照图7的器件1具有多个NTC元件2以及多个接触元件3。器件1可具有直至10个NTC元件2，这些NTC元件2分别构造为圆形或圆盘状的并且电并联。在NTC元件2之间布置有接触元件3。因此，如已经结合图3所描述的那样，器件1具有由交替布置的NTC元件2和接触元件3构成的层序列。
图8示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图。图9还示出了对按照图8的电子器件的部分区域的俯视图。
在此，不同于按照图1的实施例，使用如下NTC元件2，该NTC元件2通过锯切或刮刻被分成或分段成更小的NTC元件或区段2a。NTC元件2具有多个区段2a。
不同于在图1中，为了构造这些区段2a，NTC元件2优选地具有矩形形状。例如，NTC元件2具有分别小于或等于13mm、例如为12.7mm的宽度和高度。相应的区段2a同样优选地实施为矩形的。优选地，相应的区段2a具有分别大约2mm的长度以及宽度。
对于该实施方案来说，接触元件3也应该实施为矩形的。这样，按照图8和9的相应的接触元件由三个矩形的部分区域3a、3b、3c构成。这三个部分区域优选地具有相同的长度、例如15mm。
在各个区段2a之间都构造有间隙或膨胀缝15（参见图9）。膨胀缝15具有0.05mm至0.2mm、例如为0.1mm的宽度。通过这些膨胀缝15，在按预期的运行期间在NTC元件2中构造更小的热应力。
陶瓷多层技术适合于制造该实施变型方案，其中由堆叠的陶瓷箔构成的NTC衬底在金属化部之前或者之后通过所谓的“Dicing（划切）”来分段。所有其它特征都对应于结合图1所描述的特征。
图10示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图。图11示出了对按照图10的电子器件的部分区域的俯视图。
该实施例组合了按照图4以及8和9的实施例的特征。尤其是，接触元件3如结合图4描述的那样实施在两侧。如结合图8和9所描述的那样，NTC元件2被分成单个的区段2a。所有其它特征都对应于结合图4、8和9所描述的特征。
图12示出了按照另一实施例的电子器件的示意性截面图。图13示出了按照图12的电子器件的部分区域的透视图。
在该实施例中，接触元件3如结合图4描述的那样构造在两侧。NTC元件2布置在接触元件3的第一部分区域3a之间并且经由连接材料7与接触元件3导电连接并且热连接。
不同于按照图2的螺栓连接，在该实施例中，螺栓连接绝缘地来实施。为此，NTC元件2实施为环形的。换言之，NTC元件2具有圆形的、贯穿的空隙。在该实施例中，相应的接触元件3的第一部分区域3a也具有空隙。接触元件3和NTC元件2的空隙被构造和布置为能够实现接触元件3的绝缘的螺栓连接。尤其是，所述空隙被设置为引入螺杆11以用于接触元件3的螺栓连接。
在第一部分区域3a的外表面上分别布置有间隔保持器9，该间隔保持器9具有空隙9a（图13）。相应的间隔保持器例如是PTFE片材。相应的间隔保持器例如具有15mm的直径。在此，间隔保持器9布置在第一或上方的接触元件3的第一部分区域3a的上侧上。另一间隔保持器9布置在第二或下方的接触元件3的第一部分区域3a的下侧上。在这些间隔保持器9上分别布置螺母10。螺杆11被引导穿过螺母10、在间隔保持器9、NTC元件2和接触元件3中的空隙以用于接触元件3的螺栓连接。在螺杆11与NTC元件2之间，将绝缘元件14引入到NTC元件2的空隙中。绝缘元件14例如可具有AlOx。例如，该绝缘元件14是AlOx管。因此，能够实现器件1的绝缘地实施的螺栓连接。
又如结合图2所描述的那样，器件1的电接触通过接触元件3经由电缆终端5与电池线路的导电连接来进行。在此，电缆终端经由接触元件3的空隙8与接触元件3螺栓连接。
本发明并不限于依据所述实施例的描述。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的每个组合，这尤其是包含在专利权利要求书中的特征的每个组合，即使该特征或该组合本身没有明确地在专利权利要求书或实施例中被说明时也是如此。
附图标记列表
1 电子器件
2 NTC元件/NTC陶瓷
2a 区段
3 接触部/接触元件
3a 第一部分区域
3b 第二部分区域
3c 第三部分区域
4 减轻张力件
5 电缆终端
6 壳体
6a 空隙
7 连接材料
8 空隙
9 间隔保持器
9a 空隙
10 螺母
11 螺杆
12a 负接触元件
12b 正接触元件
13 末端区域
14 绝缘元件
15 膨胀缝
L 纵轴
V 垂直轴。

Claims (18)

1.用于进行接通电流限制的电子器件（1），其具有：
- 至少一个NTC元件（2），
- 至少两个导电的接触元件（3），
其中所述NTC元件（2）经由连接材料（7）与相应的接触元件（3）导电连接，并且其中所述相应的接触元件（3）的热膨胀系数与所述NTC元件（2）的热膨胀系数匹配。
2.根据权利要求1所述的电子器件（1），
其中所述NTC元件（2）具有上侧和下侧，并且其中所述上侧和所述下侧至少部分地通过相应的接触元件（3）来导电接触。
3.根据权利要求1或2所述的电子器件（1），
其中所述接触元件（3）具有材料复合体。
4.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述接触元件（3）具有铜，并且其中所述接触元件（3）具有因瓦合金或可伐合金。
5.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述接触元件（3）具有铜-因瓦合金-铜的层结构，其中厚度比为10%≤铜≤30%-50%≤因瓦合金/可伐合金≤80%-10%≤铜≤30%。
6.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述连接材料（7）具有烧结银。
7.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述NTC元件（2）具有2个、3个或更多个区段（2a）。
8.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述NTC元件（2）在25℃的温度时具有标称电阻R25≤1Ω。
9.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述NTC元件（2）的比电阻在所述电子器件（1）的基本状态中为≤2Ωm。
10.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述接触元件（3）具有厚度d，并且其中0.3mm ≤ d ≤ 0.8mm。
11.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述NTC元件（2）具有厚度d，并且其中100μm ≤ d ≤ 600μm。
12.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
所述电子器件具有多个NTC元件（2）和接触元件（3），其中所述NTC元件（2）相互并联。
13.根据权利要求12所述的电子器件（1），
其中所述NTC元件（2）相叠地堆形地来布置，其中在两个相邻的NTC元件（2）之间分别布置接触元件（3），并且其中所述NTC元件（2）经由所述接触元件（3）彼此热耦合。
14.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述NTC元件（2）具有成分La(1-x)EA(x)Mn(1-a-b-c)Fe(a)Co(b)Ni(c)O(3±δ)，
其中0 ≤ x ≤ 0.5并且0 ≤ (a+b+c) ≤ 0.5，并且其中EA表示碱土金属元素以及δ表示化学计量的氧比例的偏差，其中所述碱土金属元素（EA）从镁、钙、锶或钡中选择和/或其中|δ| ≤ 0.5。
15.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
其中所述NTC元件（2）具有在7ppm/K与10ppm/K之间的热膨胀系数。
16.根据上述权利要求中任一项所述的电子器件（1），
所述电子器件具有紧固元件（10、11），其中所述紧固元件（10、11）具有如下电阻，所述电阻等于或仅稍大于所述NTC元件（2）在低运行温度时的电阻。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的电子器件（1）的应用，所述电子器件应用于汽车领域中的起动/停止-系统。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的电子器件（1）的应用，所述电子器件应用于在12V和24V电网中的直流电压情况下的直至1000A的电流。
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