CN1856845B - 热敏电阻器 - Google Patents

热敏电阻器 Download PDF

Info

Publication number
CN1856845B
CN1856845B CN2004800274557A CN200480027455A CN1856845B CN 1856845 B CN1856845 B CN 1856845B CN 2004800274557 A CN2004800274557 A CN 2004800274557A CN 200480027455 A CN200480027455 A CN 200480027455A CN 1856845 B CN1856845 B CN 1856845B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
aforementioned
variable resistance
heat generating
thermistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2004800274557A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1856845A (zh
Inventor
小山洋幸
佐藤隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tyco Electronics Raychem KK
Original Assignee
Tyco Electronics Raychem KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tyco Electronics Raychem KK filed Critical Tyco Electronics Raychem KK
Publication of CN1856845A publication Critical patent/CN1856845A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1856845B publication Critical patent/CN1856845B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/008—Thermistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

本发明的热敏电阻器备有：与前述第1、第2电极中的任一个都不接触地设置的第3电极；与前述可变电阻部以相同的材料一体地形成，与前述第3电极相接，通过在该第3电极与前述第1、第2电极的某一个之间通电而发热从而使前述可变电阻部的电阻值变化的发热部。

Description

热敏电阻器
技术领域
本发明涉及利用温度的变化而使电极间的电阻值变化、由此任意地使该电极间的通电量极度地减少的热敏电阻器。
本申请要求2003年9月22日申请的特愿2003-330707号的优先权，其内容引用于本申请中。
背景技术
作为过电流保护元件的聚合物PTC热敏电阻器，是利用借助热膨胀而使导电性降低的导电性聚合物的正电阻温度特性(PTC：正温度系数)来使通电断开·接通的元件。以往的聚合物PTC热敏电阻器为导电性聚合物介于2个电极间的结构，在使导电性聚合物热膨胀所需的电流流过2个电极间的情况下、或者在置于规定的温度环境下的情况下，进行使电极间的通电量极度减少的动作。
此外，还有以下结构：在上述结构的聚合物PTC热敏电阻器的基础上，以可热传递的状态附加借助某种推动而发热的热源。该聚合物PTC热敏电阻器在所希望的时刻使热源动作，加热导电性聚合物而使其热膨胀，可以使电极间的通电量极度减少。
作为与之关联的技术，在例如特开昭56-38617号公报中，记载了稳压元件，所述稳压元件利用设于输入电极2、3与输出电极6之间的正特性磁层1b的放热，对电压进行控制。
可是，在可于所希望的时刻断开·连接通电的后者的聚合物PTC热敏电阻器中，除了前者的聚合物PTC热敏电阻器之外还另外需要热源和使热源工作的设备，产生了结构变得复杂而使制造成本增加的问题。此外，还产生了因为零件数量多而使模块大型化的问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，目的在于提供一种热敏电阻器，其结构简单且小型化，可廉价地供给。
本发明提供一种热敏电阻器，在第1、第2这两个电极之间加装电阻值借助温度变化而变化的可变电阻部，根据该可变电阻部的电阻值的变化而使前述第1、第2电极间的通电断开·接通，备有：与前述第1、第2电极中的任一个都不接触地设置的第3电极；与前述可变电阻部以相同的材料一体地形成，与前述第3电极相接，通过在该第3电极与前述第1、第2电极的某一个之间通电而发热从而使前述可变电阻部的电阻值变化的发热部。
根据本发明，若在第3电极与第1、第2电极的某一个之间流过动作电流以上的电流，则发热部发热而对可变电阻部进行加热。被加热的可变电阻部由于温度的变化而使电阻值变化，从而使第1、第2电极间的通电断开·接通。在可变电阻部具有上述的正电阻温度特性的情况下，因为被加热而使电阻值增高，所以第1、第2电极间的通电量极度减少。在可变电阻部具有与上述情况相反的负的电阻温度特性的(NTC)、即、具有通过相转移而提高导电性的特性的情况下，因为被加热而使电阻值降低，所以第1、第2电极间可以通电。
根据本发明，加热可变电阻部的要素、即发热部与可变电阻部以相同的材料而一体地形成，与可在所希望的时刻使通电断开·接通的现有热敏电阻器相比，零件数量变少，结构简单且模块小型化，所以可将制造成本抑制得较低。此外，发热部与可变电阻部成为一体，发热部的热量无损失地传递给可变电阻部，所以开关动作的工作速度和工作精度高。
在本发明的热敏电阻器中，优选地，前述发热部设置在前述可变电阻部的两侧或设置在前述可变电阻部的周围。通过采用这样的结构，因为可借助发热部促进可变电阻部的加热，所以开关动作的工作速度和工作精度高。
在本发明的热敏电阻器中，优选地，前述发热部与前述可变电阻部成为一体而形成为板状，前述第1电极配置在构成前述可变电阻部的部分的一个侧面上，前述第2电极配置在另一个侧面上，前述第3电极配置在构成前述发热部的部分的某一个侧面上。通过采用上述结构，各电极相对于可变电阻部和发热部的一体形成物的安装作业容易进行，在制造热敏电阻器时可提高生产率。
如上所述，根据本发明的热敏电阻器，加热可变电阻部的要素、即发热部与可变电阻部以相同的材料一体地形成，与现有热敏电阻器相比，零件数量变少，结构简单且模块小型化，所以可将制造成本抑制得较低。此外，发热部与可变电阻部成为一体，发热部的热量无损失地传递给可变电阻部，所以开关动作的工作速度和工作精度高。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的图，是从聚合物PTC热敏电阻器的斜上方斜视时的图。
图2是同样表示本发明的第1实施方式的图，是从侧面剖视聚合物PTC热敏电阻器时的图。
图3是表示本发明的第2实施方式的图，是从斜上方斜视聚合物PTC热敏电阻器的图。
图4是沿着图3所示的聚合物PTC热敏电阻器的IV-IV线的剖视图。
图5是沿着图3所示的聚合物PTC热敏电阻器的V-V线的剖视图。
图6是表示本发明的第3实施方式的图，是从斜上方斜视聚合物PTC热敏电阻器时的图。
图7是沿着图6所示的聚合物PTC热敏电阻器的VII-VII线的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
(第1实施方式)
在图1～图2中示出本发明的第1实施方式并进行说明。
在图1～图2中，示出了作为过电流保护元件的聚合物PTC热敏电阻器。该聚合物PTC热敏电阻器包括：2个电极(第1、第2电极)1、2；加装于这两个电极1、2之间，利用温度的变化使电阻值变化的可变电阻部3；与电极1、2的任一个都不接触地设置的电极(第3电极)4；与可变电阻部3以相同的材料一体地形成，与电极4相接，通过使动作电流以上的电流流过电极4与电极2之间而发热从而使可变电阻部3的电阻值变化的发热部5。可变电阻部3和发热部5相当于形成为板状的导电性聚合物6的不重合的2个部分。
导电性聚合物6俯视看去呈长方形且为厚度均匀的板状，是混炼例如聚乙烯和碳黑后、借助放射线交联而构成的高分子树脂体。在导电性聚合物6的内部，在常温环境下碳黑的粒子相连地存在，所以形成多个电流流过的导电路径，可发挥良好的导电性。但是，若由于流过导电路径的电流的过大而使导电性聚合物6热膨胀，则碳黑的粒子间距离变大，导电路径断开，电阻值急剧增大。这就是上述的正电阻温度特性(PTC)。
电极1配置在导电性聚合物6中构成可变电阻部3的部分的一个侧面(图1中为上表面侧)上，电极2配置在构成可变电阻部3的部分的另一个侧面(图1中为下表面侧)上。电极1包括矩形的金属片1a、介于金属片1a和导电性聚合物6之间的镍箔1b等。电极2与电极1结构、形状相同，包括切割成与导电性聚合物6的侧缘平齐的矩形金属片2a、和介于金属片2a与导电性聚合物6之间的镍箔2b等。
电极4配置在导电性聚合物6中构成发热部5的部分的另一个侧面上。电极4也与电极1、2结构相同，包括切割成与导电性聚合物6的侧缘平齐的矩形金属片4a、和介于金属片4a与导电性聚合物6之间的镍箔4b等。在电极2与电极4之间设有平行的间隙7，导电性聚合物6的另一个侧面从该间隙露出。
上述结构的聚合物PTC热敏电阻器，利用导电性聚合物6的正电阻温度特性，作为触发向电极2、4间的通电的开关而起作用。聚合物PTC热敏电阻器装入电气制品中的主要电路的一部分中，被赋予以下特性：若流过电极1、2间的电流为规定大小的电流以下，则热膨胀的程度不至于引起动作，但在流过电极2、4间的触发电流的作用下，规定的部分(后述的热区域)发热而被加热，从而热膨胀。
在上述结构的聚合物PTC热敏电阻器中，只要在主要电路中流过规定大小的维持电流，就会保持电极1、2间的通电无障碍地进行的状态。可是，如果在异常时要使得主要的电路中不流过比维持电流大的电流，或要任意地使主要电路的通电量极度减少，而在过电流保护电路中流过触发电流，则介于电极2、4之间的导电性聚合物6热膨胀，使电阻值增大而发热。发热部5并不是整体发热，而是在与可变电阻部3邻接的部分，导电性聚合物6中因形成间隙7而露出的部分(图2的热区域)局部地发热。若发热部5发热，则一体地形成的可变电阻部3被加热而热膨胀，内部的导电路径断开而使电阻值大幅增大，电极1、2间的通电量极度减少。
根据上述结构的聚合物PTC热敏电阻器，可变电阻部3和起到对其加热的作用的发热部5由一张导电性聚合物6一体地形成，由此与另外附加热源的现有热敏电阻器相比，零件数量变少，结构简单且模块小型化，所以可将制造成本抑制得较低。此外，发热部5的热量无损失地传递给可变电阻部3，所以开关动作的工作速度和工作精度高。
进而，可变电阻部3和发热部5成为一体并形成为板状，电极1配置在构成可变电阻部3的部分的一个侧面上，而电极2配置在另一个侧面上，电极4配置在构成发热部5的部分的另一个侧面上，通过采用上述结构，各电极1、2、4相对于可变电阻部3和发热部5的一体形成物的安装作业容易进行，在制造聚合物PTC热敏电阻器时可提高生产率。
在本实施方式中，以聚合物PTC热敏电阻器为例对本发明的热敏电阻器进行了说明，即、利用导电性聚合物6的正电阻温度特性而使电极1、2间的通电量极度减少的元件，但是本发明的热敏电阻器也可以应用于所谓NTC热敏电阻器，即、使用在相当于导电性聚合物6的部分具有负的电阻温度特性的部件(陶瓷半导体等)，在通电量极度减少的状态下可使电极1、2之间通电的元件。
(第2实施方式)
接着，图3～图5中示出了本发明的第2实施方式并进行说明。另外，对在上述实施方式中已说明的构成要素赋予同一标记而省略说明。
在图3～图5的各图中，示出了与第1实施方式同样地作为过电流保护元件的聚合物PTC热敏电阻器。该聚合物PTC热敏电阻器备有与第1实施方式相同的呈长方形且为板状的导电性聚合物6，但在本实施方式中，可变电阻部3配置在中央，2个发热部5A、5B分别设置在其两侧，在各发热部5A、5B上分别设有作为第3电极的电极4A、4B。
电极1的大部分配置在导电性聚合物6中构成可变电阻部3的中央部分的一个侧面(图3中为上表面侧)上，一部分绕入的配置在另一个侧面上。电极2的大部分配置在导电性聚合物6中构成可变电阻部3的中央部分的另一个侧面(图3中为下表面侧)上，一部分与电极1同样地绕入地配置在一个侧面上。
电极4A配置在导电性聚合物6的构成一个发热部5A的部分(图3中为左侧端部)的另一个侧面上，电极4B配置在导电性聚合物6的构成另一个发热部5B的部分(图3中为右侧端部)的另一个侧面上。在电极2与电极4A、4B之间分别设置有平行的间隙7，导电性聚合物6的另一个侧面从该间隙7露出。
在上述结构的聚合物PTC热敏电阻器中，关于工作的引发原因与第1实施方式相同。可是，根据上述结构的聚合物PTC热敏电阻器，因为发热部5A、5B设置在可变电阻部3的两侧，从两侧同时地加热而促进可变电阻部3的加热，所以开关动作的工作速度和工作精度更高。此外，即使某一个发热部中不能正常地通过触发电流，也可以利用正常通电的另一个发热部来加热可变电阻部，不产生错误动作地使通电量减少，所以可提高工作的可靠性。
(第3实施方式)
接着，图6～图7中示出了本发明的第3实施方式并进行说明。另外，对在上述实施方式中已说明的构成要素赋予同一标记而省略说明。
在图6～图7的各图中，示出了与第1、2实施方式同样地作为过电流保护元件的聚合物PTC热敏电阻器。该聚合物PTC热敏电阻器与上述实施方式不同，备有呈圆形且为板状的导电性聚合物6，可变电阻部3配置在其中央，发热部5C包围其周围地设置，在发热部5C的一个侧面设有作为第3电极的电极4C。
电极1配置在导电性聚合物6中构成可变电阻部3的中央部分的一个侧面(图6中为上表面侧)上，电极2配置在构成可变电阻部3的中央部分的另一个侧面(图6中为下表面侧)上。电极4C配置在导电性聚合物6的构成发热部5A的周缘部分的另一个侧面上。在电极2与电极4C之间设置有环状的间隙8，导电性聚合物6的另一个侧面从该间隙8露出。
在上述结构的聚合物PTC热敏电阻器中，关于工作的引发原因与也第1实施方式相同。可是，根据上述结构的聚合物PTC热敏电阻器，因为发热部5C设置在可变电阻部3的周围，从周围加热而促进可变电阻部3的加热，所以开关动作的工作速度和工作精度更高。
以上，对于本发明的优选实施例进行了说明，但是本发明不限于上述实施例。在不脱离本发明的宗旨的范围内，可进行结构的附加、省略、置换及其他变更。本发明不由前述说明限定，而仅由权利要求书限定。
工业实用性
本发明涉及一种热敏电阻器，在第1、第2这两个电极之间加装电阻值借助温度变化而变化的可变电阻部，根据该可变电阻部的电阻值的变化而使前述第1、第2电极间的通电断开·接通，其中，热敏电阻器备有：与前述第1、第2电极中的任一个都不接触地设置的第3电极；与前述可变电阻部以相同的材料一体地形成，与前述第3电极相接，通过在该第3电极与前述第1、第2电极的某一个之间通电而发热从而使前述可变电阻部的电阻值变化的发热部。根据本发明的热敏电阻器，作为加热可变电阻部的要素的发热部与可变电阻部以相同的材料一体地形成，由此与现有热敏电阻器相比，零件数量变少，结构简化且模块小型化，所以可将制造成本抑制得较低。

Claims (4)

1.一种热敏电阻器，在第1、第2这两个电极之间加装电阻值借助温度变化而变化的可变电阻部，根据该可变电阻部的电阻值的变化而使前述第1、第2电极间的通电断开·接通，
备有：与前述第1、第2电极不接触并且也不重叠地设置的第3电极；
与前述可变电阻部以相同的材料一体地形成，与前述第3电极相接，通过在该第3电极与前述第1、第2电极的某一个之间通电而发热从而使前述可变电阻部的电阻值变化的发热部，前述第3电极配置在构成前述发热部的部分的一个侧面上。
2.如权利要求1所述的热敏电阻器，其特征在于，前述发热部设置在前述可变电阻部的两侧。
3.如权利要求1所述的热敏电阻器，其特征在于，前述发热部设置在前述可变电阻部的周围。
4.如权利要求1～3的任一项所述的热敏电阻器，其特征在于，前述可变电阻部与前述发热部成为一体而形成为板状，
前述第1电极配置在构成前述可变电阻部的部分的一个侧面上，前述第2电极配置在另一个侧面上，
前述第3电极配置在构成前述发热部的部分的某一个侧面上。
CN2004800274557A 2003-09-22 2004-09-21 热敏电阻器 Expired - Fee Related CN1856845B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003330707 2003-09-22
JP330707/2003 2003-09-22
PCT/JP2004/014125 WO2005029513A2 (ja) 2003-09-22 2004-09-21 サーミスタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1856845A CN1856845A (zh) 2006-11-01
CN1856845B true CN1856845B (zh) 2010-06-23

Family

ID=34373024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2004800274557A Expired - Fee Related CN1856845B (zh) 2003-09-22 2004-09-21 热敏电阻器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7609142B2 (zh)
EP (1) EP1677319A4 (zh)
JP (1) JP5079237B2 (zh)
KR (1) KR101170574B1 (zh)
CN (1) CN1856845B (zh)
WO (1) WO2005029513A2 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5385218B2 (ja) * 2009-11-16 2014-01-08 三星エスディアイ株式会社 二次電池の使用方法
US8410892B2 (en) * 2010-08-20 2013-04-02 Chester L. Sandberg Conductive matrix power control system with biasing to cause tripping of the system
TWI411188B (zh) * 2010-09-29 2013-10-01 Polytronics Technology Corp 過電流保護裝置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1123063A (zh) * 1994-01-31 1996-05-22 日本钨合金株式会社 Ptc平面型加热器以及对其电阻的调节方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3845442A (en) * 1971-02-03 1974-10-29 Nichicon Capacitor Ltd Automatic degaussing device
LU71901A1 (zh) * 1974-07-09 1975-08-20
DE2821206C3 (de) * 1978-05-13 1982-11-11 Danfoss A/S, 6430 Nordborg PTC-Widerstand zum direkten Anschluß an das Stromversorgungsnetz
JPS5638617A (en) 1979-09-07 1981-04-13 Tdk Corp Constant voltage element
JPH0368104A (ja) * 1989-08-07 1991-03-25 Inax Corp 複合サーミスタ
JPH0955301A (ja) 1995-08-17 1997-02-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 回路保護用正特性サーミスタ素子
AU7712098A (en) * 1997-06-04 1998-12-21 Tyco Electronics Corporation Circuit protection devices
JP2000182805A (ja) * 1998-12-16 2000-06-30 Murata Mfg Co Ltd 負特性サーミスタ素子およびそれを用いた負特性サーミスタ
JP2001044003A (ja) 1999-07-29 2001-02-16 Sony Chem Corp 保護素子
US6300859B1 (en) * 1999-08-24 2001-10-09 Tyco Electronics Corporation Circuit protection devices
US6304166B1 (en) * 1999-09-22 2001-10-16 Harris Ireland Development Company, Ltd. Low profile mount for metal oxide varistor package and method
US6559771B2 (en) * 2001-09-12 2003-05-06 Lansense, Llc Sensing and measuring circuit employing a positive-temperature-coefficient sensing device
TW543258B (en) * 2001-10-08 2003-07-21 Polytronics Technology Corp Over current protection apparatus and its manufacturing method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1123063A (zh) * 1994-01-31 1996-05-22 日本钨合金株式会社 Ptc平面型加热器以及对其电阻的调节方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平9-246013A 1997.09.19
JP特开平9-55301A 1997.02.25

Also Published As

Publication number Publication date
US20080068125A1 (en) 2008-03-20
EP1677319A4 (en) 2009-11-11
KR20060129173A (ko) 2006-12-15
US7609142B2 (en) 2009-10-27
WO2005029513A2 (ja) 2005-03-31
CN1856845A (zh) 2006-11-01
KR101170574B1 (ko) 2012-08-01
JP5079237B2 (ja) 2012-11-21
JPWO2005029513A1 (ja) 2006-11-30
EP1677319A2 (en) 2006-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101983411B (zh) 外部操作型热保护器
KR100820535B1 (ko) 보호 회로를 갖는 2차 전지
CN1413350A (zh) 对电路保护器件的改进
JPH0224930A (ja) サーマルプロテクタ回路
JP4663760B2 (ja) 二次電池用保護回路
JP4119159B2 (ja) 温度保護素子
CN1856845B (zh) 热敏电阻器
CN114600328B (zh) 保护电路、电池组以及保护电路的工作方法
JP2007066698A (ja) 面状発熱体
JP2007207940A (ja) 保護素子とこの保護素子を備えるパック電池
EP3873170A1 (en) Pptc heater and material having stable power and self-limiting behavior
JP2003077705A (ja) ポリマーｐｔｃサーミスタ
JP7477210B2 (ja) 安定した抵抗挙動を有するｐｐｔｃヒータおよび材料
US6215388B1 (en) Parallel connected PTC elements
TW202042426A (zh) 電池組、保護電路
JP2011003328A (ja) 高分子発熱体
TW200414590A (en) Current conducting terminal and adapter therefor
CN211320913U (zh) 一种基于ptc高分子材料的高温保护结构
JP4877390B2 (ja) Ｐｔｃ装置
JP2003109722A (ja) 発熱体
CN108346770B (zh) 保护元件与二次电池包
JP3828238B2 (ja) 限流器
JPH10270202A (ja) 導電性複合素子
JPH11329675A (ja) Ｐｔｃ組成物
JPH02148677A (ja) 自己温度制御ヒータ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100623

Termination date: 20180921