CN210956319U - 过热保护装置、压敏电阻 - Google Patents

Abstract

提供一种过热保护装置和压敏电阻，所述过热保护装置包括：间隔设置的第一电极和第二电极；热熔导线，位于所述第一电极和第二电极之间，所述热熔导线与第一电极和第二电极电接触；以及绝缘体，支撑所述第一电极和第二电极，其中，所述热熔导线在环境温度达到预定温度时熔化为液态热熔材料，所述液态热熔材料浸润所述第一电极和第二电极，所述液态热熔材料不浸润所述绝缘体的至少位于所述第一电极和第二电极之间的部分。

Description

过热保护装置、压敏电阻

技术领域

本实用新型涉及电路保护领域，尤其涉及一种过热保护装置、压敏电阻。

背景技术

压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件，它并联于电路中，相当于一个可变电阻，当电路在正常使用时，压敏电阻的阻抗很高，漏电流很小，可视为开路，对电路几乎没有影响。但当很高的突波电压到来时，压敏电阻的电阻值瞬间下降(它的电阻值可以从兆欧级变到毫欧级)，使它可以流过很大的电流，同时将过电压箝位在一定数值。

热保护型压敏电阻，是合金型温度保险丝与压敏电阻通过内部有效热偶和结构实现即时取热的产品，具有过压、过流和过温多重保护功能，其通过在过压、过流或过温时，合金熔断快速将压敏电阻从电路中摘除，以防止压敏电阻持续过热起火燃烧。

但是在上述结构中，保险丝的合金熔断后，熔断的合金材料和压敏电阻的电极之间并没有有效的物理隔离结构，导致压敏电阻依然可能连接于电路中，进而导致压敏电阻持续过热起火燃烧，存在一定的安全隐患。

实用新型内容

为了解决上述问题的至少一个方面，本公开实施例提供一种过热保护装置、压敏电阻置。

本公开一实施例提供一种过热保护装置，包括：间隔设置的第一电极和第二电极；热熔导线，位于所述第一电极和第二电极之间，所述热熔导线与第一电极和第二电极电接触；以及绝缘体，支撑所述第一电极和第二电极，其中，所述热熔导线在环境温度达到预定温度时熔化为液态热熔材料，所述液态热熔材料浸润所述第一电极和第二电极，所述液态热熔材料不浸润所述绝缘体的至少位于所述第一电极和第二电极之间的部分。

在一些实施例中，所述绝缘体包括平板状或者波浪形结构，所述第一电极、所述第二电极以及所述热熔导线设置在所述平板状或者波浪形结构的一侧。

在一些实施例中，所述过热保护装置还包括：保护层，所述保护层与所述平板状或者波浪形结构围成空腔，所述空腔容置所述第一电极的至少一部分，所述第二电极的至少一部分以及所述热熔导线。

在一些实施例中，所述液态热熔材料不浸润所述保护层。

在一些实施例中，所述过热保护装置还包括至少一个浸润组件，所述一个浸润组件设置在所述第一电极和第二电极之间，所述第一电极、所述至少一个浸润组件以及所述第二电极沿热熔导线延伸方向依次顺序间隔排列，所述液态热熔材料浸润所述浸润组件。

在一些实施例中，所述绝缘体包括筒状结构，所述第一电极、所述第二电极以及所述热熔导线设置在所述筒状结构内。

在一些实施例中，所述第一电极和第二电极中的至少一个为层状电极，柱状电极或海绵状电极。

本公开一实施例提供一种压敏电阻，所压敏电阻包括：压敏电阻本体；以及设置在压敏电子本体上的根据前述实施例所述的过热保护装置，其中，所述绝缘体相较于所述第一电极和第二电极更靠近所述压敏电阻本体。

在一些实施例中，所述压敏电阻本体包括依次层叠设置的第一电极层、压敏电阻片和第二电极层，所述第二电极层与所述绝缘体相对面向彼此设置。

在一些实施例中，所述压敏电阻包括导热层，所述导热层设置在所述绝缘体和所述第二电极层之间。

在一些实施例中，所述第二电极层与所述第一电极和所述第二电极中的一个电连接，所述压敏电阻还包括：第一引脚，所述第一引脚与所述第一电极层电连接；以及第二引脚，所述第二引脚与所述第一电极和所述第二电极中的另一个电连接。

在一些实施例中，所述压敏电阻还包括封装层，所述封装层包覆所述压敏电阻本体以及所述过热保护装置。

附图说明

通过下文中参照附图对本实用新型所作的描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。

图1是根据本公开一实施例提供的一种过热保护装置的平面结构示意图；

图2为图1的沿线aa截取的截面结构示意图；

图3是图1中的过热保护装置的热熔导线熔化后的平面结构示意图；

图4是根据本公开另一实施例提供的一种过热保护装置的平面结构示意图；

图5是根据本公开另一实施例提供的一种过热保护装置的结构示意图；

图6为图5由平行Y方向且包含柱体轴线的平面截取的截面图；

图7是根据本公开一实施例提供的一种压敏电阻的截面结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

需要说明的是，本文中所述的“在……上”、“在……上形成”和“设置在……上”可以表示一层直接形成或设置在另一层上，也可以表示一层间接形成或设置在另一层上，即两层之间还存在其它的层。

需要说明的是，虽然术语“第一”、“第二”等可以在此用于描述各种部件、构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些部件、构件、元件、区域、层和/或部分不应受到这些术语限制。而是，这些术语用于将一个部件、构件、元件、区域、层和/或部分与另一个相区分。因而，例如，下面讨论的第一部件、第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为第二部件、第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分，而不背离本公开的教导。

本公开提供一种过热保护装置，过热保护装置包括间隔设置的第一电极和第二电极；热熔导线，位于所述第一电极和第二电极之间，所述热熔导线的第一端与第一电极电接触，所述热熔导线的第二端与第二电极电接触；以及绝缘体，支撑所述第一电极和第二电极。所述热熔导线在环境温度达到预定温度时熔化为液态热熔材料，所述液态热熔材料浸润所述第一电极和第二电极，所述液态热熔材料不浸润所述绝缘体的至少位于所述第一电极和第二电极之间的部分。

本公开提供的过热保护装置通过选择第一电极、第二电极以及绝缘体的材质，使得液态热熔材料浸润所述第一电极和第二电极不浸润所述绝缘体的至少一部分，由此，当热熔导线在环境温度达到预定温度熔化后，液态热熔材料汇集在相互间隔的第一电极和第二电极处，实现了第一电极和第二电极完全绝缘，保证了热保护装置处于完全开路的状态。

具体地，本公开一实施例提供一种过热保护装置100，图1是根据本过热保护装置100的平面结构示意图；图2为图1的沿线aa截取的截面结构示意图。如图1和图2所示，过热保护装置100包括绝缘体10，位于绝缘体10上的第一电极11和第二电极12，以及电连接第一电极11和第二电极12的热熔导线13。本实施例中，绝缘体为平板状或者波浪形结构(图1示出了平板状结构的示例)，第一电极11和第二电极12位于绝缘体10一侧上，且相互间隔设置，热熔导线13的两端分别与第一电极11和第二电极12电接触，例如热熔导线13的两端分别焊接至第一电极11和第二电极12。

热熔导线13可以采用熔点较低的导电材料制成，例如采用锡、铝锑合金，锡铋合金，锡铜合金，锡银铜合金等。由此，在环境温度达到预定温度后，热熔导线13熔化断开，使得过热保护装置100的第一电极11和第二电极12之间的电连接断开，过热保护装置100处于开路状态。

平板状或者波浪形结构的绝缘体10可以采用陶瓷、玻璃、氧化铝、SiN，聚酰亚胺(PI)等材料制成，保证液态热熔材料不浸润绝缘体10。第一电极11和第二电极12的熔点高于热熔导线13的熔点可以采用Cu，Ag，Au，Ni，Pd等材料制成，保证液态热熔材料浸润所述绝缘体第一电极11和第二电极12。由此，当热熔导线13在环境温度达到预定温度熔化后，在液态热熔材料表面张力的作用下，液态热熔材料流动汇集在相互间隔的第一电极11和第二电极12处，绝缘体10在第一电极11和第二电极12之间的表面上基本上不存液态热熔材料，如图3所示，液态热熔材料流动汇集在第一电极11和第二电极12处并覆盖第一电极11和第二电极12。由此实现了第一电极11和第二电极12完全绝缘，保证了热保护装置100处于完全开路的状态。

本实施例中，第一电极11和第二电极12为层状结构，例如可以为设置在绝缘体10一侧上的相互间隔的铜垫。

在一些实施例，还可以仅将绝缘体10位于第一电极11和第二电极12的部分设置为被液态热熔材料不浸润。

在一些实施例中，为了避免外界对液态热熔材料的流动性的干扰，保证液态热熔材料在表面张力的作用下的流动，如图2所示(图1并未示出保护层)，过热保护装置10还可以包括保护层14，保护层14与平板状或波浪形结构的绝缘体10围成空腔，空腔容置第一电极11的至少一部分，第二电极12的至少一部分以及热熔导线13。保护层14可以采用SiN，聚酰亚胺(PI)等材料制成，液态热熔材料不浸润保护层14，由此，热熔导线13熔化后形成的液态热熔材料可以在空腔内在表面张力的作用下向第一电极11和第二电极12汇聚，保证了液态热熔材料的流动性不受外界因素干扰。

在一些实施例中，第一电极和第二电极12之间的距离例如大于等于9mm，保证分别汇聚在第一电极11和第二电极12处的液态热熔材料充分分离。

图4示出了根据本公开另一实施例提供的一种过热保护装置的平面结构示意图，其与图1所示过热保护装置的区别在于：过热保护装置10还包括至少一个浸润组件15，例如为2个。浸润组件15亦设置在绝缘体10上，且位于第一电极11和第二电极12之间，第一电极11、第二电极12以及浸润组件15相互间隔设置，例如如图4所示，第一电极11、第二电极12以及浸润组件15均呈长条形，且共同组成斑马线形状。浸润组件15可以采用Cu，Ag，Au，Ni，Pd等材料制成，使得液态热熔材料浸润该浸润组件15。当热熔导线13在环境温度达到预定温度熔化成液态热熔材料后，液态热熔材料汇集在相互间隔的第一电极11和第二电极12以及浸润组件15处，液态热熔材料分为相互断开的多个部分，实现了第一电极11和第二电极12完全绝缘，保证了热保护装置100处于完全开路的状态。该实施例中的过热保护装置可以用于热熔导线13熔化成的液态热熔材料体量较大的情况。

在一些实施例中，浸润组件15可以与第一电极11和第二电极12采用相同的材料制成，此时，浸润组件15可以与第一电极11和第二电极12可以同时形成在绝缘体10上，简化了制备工艺。

在上述实施例中，第一电极11和第二电极12为层状结构，在其他实施例中，第一电极11和第二电极12还可以采用柱状结构或者海绵状结构。

本领域技术人员可以理解的是，尽管图1，图4所示的过热护装置100整体呈长方形，但其并不作为本公开的限制，过热保护装置100还可以呈其他形状，例如为圆形、菱形等。

本公开另一实施例提供一种过热保护装置，图5是根据该实施例的一种过热保护装置的结构示意图；图6为图5由平行Y方向且包含柱体轴线的平面截取的截面图。本实施例中，如图5和图6所示，过热保护装置200包括绝缘体20，与前述实施不同的是，本实施例中的绝缘体20为空心管体，该空心管体可以为空心圆柱状结构，还可以为空心方柱状结构等，在此不作限定。本实施例中以图5所示的空心圆柱状结构来举例说明。

过热保护装置200还包括容置在空心管体内的第一电极21和第二电极22以及热熔导线23，如图5所示，第一电极21和第二电极22分别设置在空心管体内靠近两端部处，第一电极21和第二电极22之间间隔预定距离，例如大于等于9mm。热熔导线23的两端分别于第一电极21和第二电极22电接触，例如热熔导线23的两端分别焊接至第一电极21和第二电极22。

热熔导线23可以采用熔点较低的导电材料制成，例如采用锡、铝锑合金，锡铋合金，锡铜合金，锡银铜合金等。由此，在环境温度达到预定温度后，热熔导线23熔化断开，使得过热保护装置200的第一电极21和第二电极22之间的电连接断开，过热保护装置200处于开路状态。

空心管体状结构的绝缘体20可以采用陶瓷、玻璃、SiN，聚酰亚胺(PI)等材料制成，保证液态热熔材料不浸润绝缘体20。第一电极21和第二电极22的熔点高于热熔导线23的熔点可以采用Cu，Ag，Au，Ni，Pd等材料制成，保证液态热熔材料浸润所述绝缘体第一电极21和第二电极22。由此，当热熔导线23在环境温度达到预定温度熔化后，在液态热熔材料表面张力的作用下，浸润液态热熔材料流动汇集在相互间隔的第一电极21和第二电极22处，绝缘体20在第一电极21和第二电极22之间的内表面上基本上不存液态热熔材料。在实现了第一电极21和第二电极22完全绝缘，保证了热保护装置200处于完全开路的状态。

本实施例中，第一电极21和第二电极22均可以为板状结构，它们与空心管体状的绝缘体20围成一封闭空间。

在一些实施例中，第一电极21和第二电极22还可以采用海绵状电极，其为具有多孔结构的电极块，使得液态热熔材料更容易吸附至第一电极21和第二电极22上，确保第一电极21和第二电极22完全绝缘，保证了热保护装置200处于完全开路的状态。

本公开一实施例提供一种压敏电阻，该压敏电阻可以为过热保护压敏电阻，图7示出了该种压敏电阻的截面结构示意图。如图7所示，压敏电阻1000包括压敏电阻本体300以及设置在压敏电子本体300上的过热保护装置，该过热保护装置可以采用前述实施例中的各种过热保护装置。在此，仅以图1，2所示的过热保护装置100为例进行说明。

如图7所示，压敏电阻本体300包括依次层叠设置的第一电极层31、压敏电阻片32和第二电极层33。压敏电阻片32可以选用金属氧化物压敏电阻片，例如为氧化锌压敏电阻片。压敏电阻片可以为圆形、方形等各种形状，在此不作具体限定。压敏电阻片32的两侧分别设置第一电极层31和第二电极层33，第一电极层31和第二电极层33均可以采用金属材料制成，例如采用Cu、Ag，Al等金属材料或它们的合金制成。第一电极层31和第二电极层33分别覆盖压敏电阻片32的两侧，它们可以与压敏电阻片32具有相同形状。

在第二电极层33远离第一电极层31一侧设置过热保护装置100，热保护装置100的绝缘体10面向在第二电极层33设置，即过热保护装置100的第一电极11和第二电极12位于绝缘体10远离在第二电极层33的一侧。

压敏电阻100还包括第一引线51和第二引线52，其中第一引线51由第一电极层引出，第二引线52由第一电极11和第二电极12中的一个引出，第二电极层33与第一电极11和第二电极12中的另一个电连接，如图7所示，本实施例中，第二引线52由第二电极12引出，第二电极层33与第一电极11通过导线53电连接，导线53的两端可以分别焊接至第二电极层33和第一电极11。第一引线51和第二引线52用于将压敏电阻1000接入外部电路。

在压敏电阻1000所在电路正常工作时，其不会出现异常过热的情况，温度达不到压敏电阻100中的热熔导线13的熔断条件，此时压敏电阻1000处于正常工作状态。

在压敏电阻1000所在电路存在异常电压时，压敏电阻1000持续在异常过电压，或者其他异常情况下导致压敏电阻本体300温度升高，压敏电阻本体300向位于其上的过热保护装置100传导热量，当温度达到预定温度后，热熔导线13熔化断开，使得过热保护装置100的第一电极11和第二电极12之间的电连接断开，过热保护装置100处于开路状态，由此在压敏电阻1000所在电路处于开路状态，避免了压敏电阻本体300持续过热起火燃烧。

本实施例中，如图7所示，压敏电阻1000还包括设置在第二电极层33和绝缘体10之间的导热层40，用于传导压敏电阻本体300的热量至过热保护装置100。导热层40可以为导热胶，在传导热量的同时，将过热保护装置100粘结固定在第二电极层33上。导热层40还可以为焊料，用于将过热保护装置100焊接固定在第二电极层33上，并起到传导热量的作用。

本领域技术人员可以理解的是，导电层40并不是必须的，在一些实施例中，导热层40可以省略，过热保护装置可以直接设置在第二电极层33上。

在一些实施例中，压敏电阻1000还可以包括封装层(图7中未示出)，其可以整体包覆压敏电阻本体300和过热保护装置100的组合体，用于保护封装在其内的压敏电阻本体300和过热保护装置100等。压敏电阻1000的第一引线51和第二引线52穿过封装层引出。封装层可以采用环氧树脂材料。

综上，本公开提供的过热保护装置及包括过热保护装置的压敏电阻中，通过选择第一电极、第二电极以及绝缘体的材质，使得液态热熔材料浸润所述第一电极和第二电极不浸润所述绝缘体的至少一部分，由此，当热熔导线在环境温度达到预定温度熔化后，液态热熔材料汇集在相互间隔的第一电极和第二电极处，实现了第一电极和第二电极完全绝缘，保证了热保护装置处于完全开路的状态，有效防止压敏电阻持续过热起火燃烧。

虽然本实用新型总体构思的一些实施例已被图示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变、组合，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (12)

1.一种过热保护装置，其特征在于，包括：

间隔设置的第一电极和第二电极；

热熔导线，位于所述第一电极和第二电极之间，所述热熔导线与第一电极和第二电极电接触；以及

绝缘体，支撑所述第一电极和第二电极，

其中，所述热熔导线在环境温度达到预定温度时熔化为液态热熔材料，所述液态热熔材料浸润所述第一电极和第二电极，所述液态热熔材料不浸润所述绝缘体的至少位于所述第一电极和第二电极之间的部分。

2.根据权利要求1所述的过热保护装置，其中，所述绝缘体包括平板状或者波浪形结构，所述第一电极、所述第二电极以及所述热熔导线设置在所述平板状或者波浪形结构的一侧。

3.根据权利要求2所述的过热保护装置，其中，所述过热保护装置还包括：保护层，所述保护层与所述平板状或者波浪形结构围成空腔，所述空腔容置所述第一电极的至少一部分，所述第二电极的至少一部分以及所述热熔导线。

4.根据权利要求3所述的过热保护装置，其中，所述液态热熔材料不浸润所述保护层。

5.根据权利要求2所述的过热保护装置，其中，所述过热保护装置还包括至少一个浸润组件，所述一个浸润组件设置在所述第一电极和第二电极之间，所述第一电极、所述至少一个浸润组件以及所述第二电极沿热熔导线延伸方向依次顺序间隔排列，所述液态热熔材料浸润所述浸润组件。

6.根据权利要求1所述的过热保护装置，其中，所述绝缘体包括筒状结构，所述第一电极、所述第二电极以及所述热熔导线设置在所述筒状结构内。

7.根据权利要求1-6中任一所述的过热保护装置，其中，所述第一电极和第二电极中的至少一个为层状电极，柱状电极或海绵状电极。

8.一种压敏电阻，其特征在于，所压敏电阻包括：

压敏电阻本体；以及

设置在压敏电子本体上的根据权利要求1-7中任一所述的过热保护装置，其中，所述绝缘体相较于所述第一电极和第二电极更靠近所述压敏电阻本体。

9.根据权利要求8所述的压敏电阻，其中，所述压敏电阻本体包括依次层叠设置的第一电极层、压敏电阻片和第二电极层，所述第二电极层与所述绝缘体相对面向彼此设置。

10.根据权利要求8所述的压敏电阻，其中，所述压敏电阻包括导热层，所述导热层设置在所述绝缘体和第二电极层之间。

11.根据权利要求9或10所述的压敏电阻，其中，所述第二电极层与所述第一电极和所述第二电极中的一个电连接，

所述压敏电阻还包括：

第一引脚，所述第一引脚与第一电极层电连接；以及

第二引脚，所述第二引脚与所述第一电极和所述第二电极中的另一个电连接。

12.根据权利要求8至10中的任一所述的压敏电阻，其中，所述压敏电阻还包括封装层，所述封装层包覆所述压敏电阻本体以及所述过热保护装置。

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