CN220272234U - 基础复合单元、单层带状pptc热敏电阻、多层带状pptc热敏电阻 - Google Patents

基础复合单元、单层带状pptc热敏电阻、多层带状pptc热敏电阻 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基础复合单元、单层带状PPTC热敏电阻、多层带状PPTC热敏电阻,属于热敏电阻技术领域。本实用新型包括PPTC芯材和若干电极层,所述若干电极层包括第一电极层和第二电极层,所述第一电极层贴合所述PPTC芯材的第一表面,所述第二电极层贴合所述PPTC芯材的第二表面,所述第一表面和所述第二表面相对设置,所述PPTC芯材、所述第一电极层和所述第二电极层复合成型,所述第一电极层的一端相对于所述PPTC芯材的第一侧面伸出形成第一外延电极。本实用新型提高了生产效率,降低了生产成本。

Description

基础复合单元、单层带状PPTC热敏电阻、多层带状PPTC热敏 电阻
技术领域
本实用新型涉及热敏电阻技术领域,尤其涉及一种基础复合单元、单层带状PPTC热敏电阻、多层带状PPTC热敏电阻。
背景技术
PPTC热敏电阻,即聚合物正温度系数热敏电阻,又称自恢复保险丝,能够用作过流保护元件。PPTC热敏电阻包括PPTC基板和焊接在PPTC基板上的电极板或引线,PPTC基板具有PPTC芯材和设置在PPTC芯材的两个表面的金属箔。PPTC芯材是在高分子聚合物中填充导电粒子,并进一步处理后获得的高分子复合材料。PPTC热敏电阻的动作原理是一种能量的平衡,当过电流流过PPTC芯材时由于焦耳定律的关系会产生热,而产生的热能部分会散发到环境中,没有散发的部分热能便会提高元件的温度。
将PPTC热敏电阻应用在电路中后,在正常工作条件下,高分子聚合物与导电粒子材料高密度的结合在一起形成结晶状的结构,PPTC芯材表现出极低的电阻值,对电路性能基本上不会产生影响;当异常电流发生(比如出现过电流)或环境温度提高时,PPTC芯材内部的高分子聚合物因焦耳热引起的自发热导致热膨胀,内部的导电粒子间距离扩大,导电粒分子健开始断裂,导电通路中断;当故障排除或切断电路,自发热停止,PPTC芯材发生热收缩,导电粒子间距离缩短,导电通路重新形成,此时电路又可以回到正常工作的状态。
PPTC热敏电阻的生产工艺中,将原料按照配比称量后进行炼料、造粒和成型,获得PPTC芯材,将PPTC芯材10、上金属箔30和下金属箔20进行复合获得复合板(参考图1和图2),复合板相当于若干PPTC基板的集合。根据所要制作的PPTC热敏电阻的类型不同,后续的处理工艺有所区别,其中,对于表面贴装型PPTC热敏电阻而言,需要对复合板进行镀锡、蚀刻、压合半固化片及上、下表面金属箔、钻孔、沉铜、镀铜等环节,然后经过划片机切割,获得产品可直接作为热敏电阻应用;对于带状PPTC热敏电阻(亦称轴型PPTC热敏电阻)而言,参考图1和图2理解,需要通过冲床对复合板进行冲切获得所需形状的PPTC基板(比如圆形、方形),将然后将电极片和图1所示的PPTC基板组装起来:先在焊接模板上放置下带状电极片40,并在该下带状电极片40上点上锡膏60,接着将图1所示的PPTC基板放置于下带状电极片40上,再在PPTC基板的表面点上锡膏60,最后将上带状电极片50放置于PPTC基板上,通过回流焊焊接的方式使得上带状电极片50、PPTC基板和下带状电极片40焊接成一体形成单层的带状PPTC热敏电阻,上带状电极片50和下带状电极片40伸出PPTC基板的部分用作引出电极;对于插件型和终端型PPTC热敏电阻,利用冲床切割出PPTC基板,然后将引线或电极板焊接在PPTC基板上。
但是,现有技术中存在诸多问题:第一,对于任一类型的PPTC热敏电阻来说,PPTC基板、电极板和引线的尺寸都比较小,组装时需要对各构件准确定位并焊接,要消耗大量时间,同时也容易造成元件损坏和组装错误,导致生产效率降低、生产成本增加;第二,对于带状PPTC热敏电阻来说,组装过程复杂还导致生产多层PPTC热敏电阻的难度大。
实用新型内容
本申请的目的之一在于克服现有技术中焊接PPTC基板和电极片造成生产PPTC热敏电阻耗时长的缺陷,提供一种能够应用在PPTC热敏电阻中,并提高PPTC热敏电阻生产效率、降低生产成本的基础复合单元,基于基础复合单元进一步提供一种单层带状PPTC热敏电阻和能够降低组装难度的多层带状PPTC热敏电阻。
为实现上述目的,本实用新型提供如下所述的技术方案。
一种用于PPTC热敏电阻的基础复合单元,包括PPTC芯材和若干电极层,所述若干电极层包括第一电极层和第二电极层,所述第一电极层贴合所述PPTC芯材的第一表面,所述第二电极层贴合所述PPTC芯材的第二表面,所述第一表面和所述第二表面相对设置,所述PPTC芯材、所述第一电极层和所述第二电极层复合成型,所述第一电极层的一端相对于所述PPTC芯材的第一侧面伸出形成第一外延电极。
可选的,所述第一电极层为实心结构,或所述第一电极层上设有孔和/或槽;
可选的,所述第一电极层的厚度在8.0μm到100μm以内;
可选的,所述第一电极层的体积电阻率低于10μΩ.cm;
可选的,所述第一电极层与所述PPTC芯材贴合的一面为粗化面,所述第一电极层在其粗化面或双面具有镍镀层;
可选的,所述第二电极层为实心结构,或者所述第二电极层上设有孔或槽;
可选的,所述第二电极层的厚度在8.0μm到100μm以内;
可选的,所述第二电极层的体积电阻率低于10μΩ.cm;
可选的,所述第二电极层与所述PPTC芯材贴合的一面为粗化面,所述第二电极层在其粗化面或双面具有镍镀层;
可选的,所述第一电极层和所述第二电极层采用电极箔,所述电极箔的基材采用金属或金属合金。
可选的,所述第一电极层上与所述第一外延电极相对的一端不伸出所述PPTC芯材,且所述第二电极层的周缘均不伸出所述PPTC芯材。
可选的,所述第二电极层相对于所述PPTC芯材的第二侧面伸出形成第二外延电极,所述第一侧面和所述第二侧面相对设置。
一种单层带状PPTC热敏电阻,在上述任一项基础复合单元的基础上制成,其中,所述第一外延电极被处理后具有相对于所述第一侧面伸出的第一引出电极,所述第二外延电极被处理后具有相对于所述第二侧面伸出的第二引出电极,所述第一引出电极和所述第二引出电极之间不直接接触。
可选的,所述第一外延电极折叠并固定形成所述第一引出电极。
可选的,所述第二外延电极折叠并固定形成所述第二引出电极。
可选的,所述单层带状PPTC热敏电阻还包括第一包封结构,所述第一包封结构覆盖所述电极层的外表层上避开所述第一引出电极和所述第二引出电极的区域。
一种多层带状PPTC热敏电阻,在多个上述任一项所述的基础复合单元的基础上制成,各所述基础复合单元层叠设置;
各基础复合单元的第一电极层和第二电极层中的一个相互之间电连接形成第一带状电极,各基础复合单元的第一电极层和第二电极层中的另一个相互之间电连接形成第二带状电极;
同所述第一带状电极相对应的各电极层,与同所述第二带状电极相对应的各电极层之间电气隔离;
所述第一带状电极和所述第二带状电极位于所述多层带状PPTC热敏电阻的相对的两侧。
可选的,相邻的两个所述基础复合单元之间通过绝缘材料进行绝缘隔离和固定,相邻两个PPTC芯材之间的两个电极层分别对应第一带状电极和第二带状电极。
可选的,相邻两个PPTC芯材之间的两个电极层焊接固定并电连接。
可选的,各所述基础复合单元采用所述第二电极层相对于所述PPTC芯材的第二侧面伸出形成第二外延电极,且所述第二侧面和所述第一侧面相对设置的结构,各所述第一电极层电连接,各所述第二电极层电连接;
至少一个所述PPTC芯材的第一侧面设置有绝缘材料,用于对所述第一外延电极和所述第二电极层电气隔离;至少一个所述PPTC芯材的第二侧面设置有绝缘材料,用于对所述第二外延电极和所述第一电极层电气隔离。
可选的,位于最上方的第一外延电极弯折并形成开口朝向PPTC芯材的第一固定槽,位于最下方的第一外延电极先向上弯折,再朝向远离PPTC芯材的方向弯折并插入所述第一固定槽;
位于最下方的第二外延电极弯折并形成开口朝向PPTC芯材的第二固定槽,位于最上方的第二外延电极先向下弯折,再朝向远离PPTC芯材的方向弯折并插入所述第二固定槽。
可选的,各所述PPTC芯材的厚度相同,或,至少一个PPTC芯材的厚度不同于其他PPTC芯材。
可选的,各所述PPTC芯材采用相同的已知材料,或,至少一个PPTC芯材采用不同于其他PPTC芯材的已知材料。
可选的,所述带状PPTC热敏电阻还包括第二包封结构,所述多层带状PPTC热敏电阻上正对所述第一表面或第二表面的表层区域被所述第二包封结构覆盖。
可选的,所述第二包封结构通过涂布绝缘涂层形成,或者,所述第二包封结构通过绝缘胶带缠绕形成。
本实用新型至少包括如下有益效果:
(1)将第一电极层和第二电极层复合在PPTC芯材的表层,使电极层上形成外延电极,不需要通过焊接金属片来形成电极;基础复合单元应用在PPTC热敏电阻上后,外延电极可直接或者间接地用作PPTC热敏电阻的电极,因此,基础复合单元以及应用有基础复合单元的PPTC热敏电阻节省了焊接电极片的工艺,从而避免了因PPTC芯材和电极片尺寸小导致焊接耗时长的问题,由此节省了组装耗时,提高了生产效率,降低了生产成本。
(2)本实用新型的基础复合单元结构上的改进不是单独针对现有PPTC基板、电极(或引线)以及两者工艺的改进,而是提出了一种不同于现有PPTC基板和电极(或引线)的设计构思,该结构上的改进引起了PPTC热敏电阻的生产工艺和生产设备的变化,比如,现有带状PPTC热敏电阻工艺中,PPTC芯材的两面复合金属箔之后,被送到冲床上进行冲切,以切穿的方式切出所需要的形状,然后逐层焊接金属片;而本实用新型的基础复合单元中,可在压合PPTC芯材和电极层的阶段设置两者的位置关系,以形成具有外延电极的复合板,应用时,只要将复合板进行裁剪便可获得基础复合单元,进一步对基础复合单元处理以形成两个能够接入到电路中的电极。本实用新型的基础复合单元以及应用有该基础复合单元的产品,在工艺上至少节省了一道焊接工艺,而且PPTC芯材成型之后的工序整体上不同于现有的工序,换言之,本实用新型是对传统工艺路线的颠覆。
(3)本实用新型打破了人们的思维定式,一方面,如上所述,本实用新型选择了PPTC热敏电阻生产过程中一些环节上的中间产品进行改进,多年来人们习惯性基于已有的工艺和生产设备进行改进,未曾提出来针对中间产品本身进行改进,另一方面,上述虽是对初始中间产品(即基础复合单元)提出的改进,但却是基于对整个PPTC热敏电阻生产过程中的每个工序和设备、到最终产品结构的全方位、多角度的系统思考,而非单点思考和改进,各环节中任意一点卡住,都无法系统地完成本发明创造。
(4)本实用新型的基础复合单元是在商业上的巨大突破。基础复合单元能够应用在PPTC热敏电阻中,而PPTC热敏电阻能够广泛应用于电池行业、电信及工业设备、汽车电子及新能源汽车、电子行业、智能小家电、安防设备以及电脑设备,由此可见基础复合单元的商业价值巨大。
附图说明
通过结合附图以及参考以下详细说明更充分地理解本实用新型的技术特征和优点。
图1为现有技术中PPTC基板的截面图。
图2为现有技术中单层带状PPTC热敏电阻的截面图。
图3为本实用新型实施例3的基础复合单元的一个视角下的剖视图。
图4为本实用新型实施例3的基础复合单元的另一个视角下的剖视图。
图5为本实用新型一实施例的基础复合单元的另一个视角下的剖视图。
图6为本实用新型实施例2的基础复合单元的剖视图。
图7为本实用新型实施例3的单层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
图8为本实用新型实施例4的单层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
图9为本实用新型实施例5的单层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
图10为本实用新型实施例6的单层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
图11为本实用新型实施例7的两层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
图12为本实用新型实施例8的两层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
图13为本实用新型实施例9的三层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
图14为本实用新型实施例10的三层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
图15为本实用新型实施例11的五层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
图16为本实用新型实施例12的五层带状PPTC热敏电阻的剖视图。
附图标记:
本实用新型:
1、PPTC芯材;11、第一表面;12、第二表面;13、第一侧面;14、第二侧面;2、第一电极层;21、第一外延电极;22、第一引出电极;23、第一带状电极;24、第一竖向导电部;3、第二电极层;31、第二外延电极;32、第二引出电极;33、第二带状电极;34、第二竖向导电部;41、第一固定槽;42、第二固定槽;51、第一绝缘层;52、第二绝缘层;61、第一包封结构;62、第二包封结构;71、槽;72、孔;8、锡膏。
现有技术:
10、PPTC芯材;20、下金属箔;30、上金属箔;40、下带状电极片;50、上带状电极片;60、锡膏。
具体实施方式
除非另作定义,在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
此外,以下阐述中涉及到的焊接技术,采用先点上锡膏进行初定位,完成所有锡膏定位之后,使锡膏融化实现焊接固定,附图中以锡膏来表示焊接位置;考虑到锡膏为现有成熟技术,且锡膏不是本实用新型的重点,以下的说明中对各处点有锡膏之处统一标号,不对每个锡膏设置不同的标记。
在阐述具体实施例1至实施例12之前,先结合本实用新型的技术目的和设计构思对本实用新型的发明创造结构部分和方法部分进行整体性说明,请参考图3至图16进行理解。
本实用新型旨在提出一种能够提高PPTC热敏电阻生产效率的技术方案,进一步提出一种能够降低多层带状PPTC热敏电阻组装难度的技术方案,现有技术在解决这类问题时,一般围绕PPTC芯材的配方、PPTC基板和电极板(或引线)的连接工艺进行改进,而本实用新型打破对PPTC热敏电阻传统结构的理解,抛开了现有PPTC热敏电阻生产工艺和生产设备对人思维的束缚,从PPTC热敏电阻的生产源头出发进行思考,突破性地提出了一种能够应用在PPTC热敏电阻中的基础复合单元(以下简称“基础复合单元”),并据此提出了一种单层带状PPTC热敏电阻、多层带状PPTC热敏电阻。
参考图3至图6理解。基础复合单元包括PPTC芯材1和若干电极层,所述若干电极层包括第一电极层2和第二电极层3。PPTC芯材1可为薄片状,具有相对的第一表面11和第二表面12。所述第一电极层2贴合所述PPTC芯材1的第一表面11,所述第二电极层3贴合所述PPTC芯材1的第二表面12,PPTC芯材1、所述第一电极层2和所述第二电极层3复合成型,复合成型的工艺可采用现有技术,比如通过热压机热压成型。第一电极层2和/或第二电极层3伸出PPTC芯材1形成外延电极,即基础复合单元至少具有一个外延电极;本实用新型所涉及的“伸出PPTC芯材1”以及类似的表达,可以理解为电极层突出于第一表面11(或第二表面12),也可理解为突出于PPTC芯材1的侧面(位于第一表面11和第二表面12之间的面),就本实用新型而言这两种理解本质上相同。
外延电极可以是在复合第一电极层2、第二电极层3和PPTC芯材1工序中形成,即复合时使第一电极层2和/或第二电极层3伸出PPTC芯材1。外延电极可直接用作连接基础复合单元之外的构件的电极,也可进行处理(比如折叠后焊接、裁剪或其他操作)后用作连接基础复合单元之外的构件的电极。
本实施例中基础复合单元能够应用于任何类型的PPTC热敏电阻中。每一类型的PPTC热敏电阻又可按照单层和多层进行划分,对于单层的PPTC热敏电阻,选用具有两个外延电极的基础复合单元,将两个外延电极进行处理,比如折叠后焊接、裁剪或其他操作,然后即可用作PPTC热敏电阻的电极接入电路;需要说明的是,这里的“折叠后焊接”目的是将折叠后的电极层进行固定,提高可靠性,由于是对电极层自身进行焊接,不涉及两个独立构件的精确定位,因此本实用新型这里的焊接相对于现有技术中PPTC基板和电极片的焊接更加节省时间,也降低了因定位不准导致产品不良的风险。
对于多层的PPTC热敏电阻,不管是采用具有一个外延电极的基础复合单元制成,还是采用具有两个外延电极的基础复合单元制成,还是同时采用这两种基础复合单元制成,只要将多个基础复合单元层叠设置,每个基础复合单元的第一电极层2和第二电极层3中的一个相互之间电连接形成第一连接电极,每个基础复合单元的第一电极层2和第二电极层3中的另一个相互之间电连接形成第二连接电极,PPTC热敏电阻便可通过第一连接电极和第二连接电极接入电路中;需要说明的是,对不同基础复合单元的电极层进行连接的方式之一也是焊接,但是,由于在焊接之前会将各基础复合单元层叠设置,能够实现快速定位,而且层叠设置后,对至少部分外延电极进行折叠处理,使相对应的电极层之间接触,这一操作也能够快速定位电极层之间的相对位置,使同一组的电极层电连接,因此,本实用新型的多层带状PPTC热敏电阻中在相邻电极层接触的位置进行焊接的工艺,相对于现有技术中在PPTC基板和电极片的焊接更加节省时间,也降低了因定位不准导致产品不良的风险。
上述对本发明创造的结构部分进行了整体阐述,接下来对本发明创造的方法部分进行整体阐述。
本实用新型采用的PPTC芯材1具有正温度系数效应,具体由结晶性高分子材料、界面相容剂、导电填料和辅助填料共混构成。
所述的结晶性高分子材料占所述导电复合材料基层的体积分数介于10%~85%之间,比如该体积分数选用10%、47%或85%。该结晶性高分子材料选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氟乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或两种及以上的混合物。
所述的导电填料选自碳黑、碳纳米管、碳纤维、金属粉末或者导电陶瓷粉末中的一种或两种及以上的混合物,采用的导电填料的体积电阻率低于200μΩ.cm,粒径小于30μm,且D50不大于20μm。所述碳黑的平均粒径为20nm-120nm;所述金属粉末的粒径大小介于0.1um-20um,选自镍粉、铜粉、银粉中一种或多种;所述导电陶瓷粉的粒径大小介于0.1um-50um,所述导电陶瓷粉为无氧导电陶瓷粉,选自碳化钛、碳化钨、碳化锆、碳化钒、硼化钛、氮化钛中一种或多种。
所述界面相容剂为马来酸酐接枝烯烃聚合物,具体选自马来酸酐接枝高密度聚乙烯、马来酸酐接枝低密度聚乙烯和马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯中的一种。
所述辅助填料选自氧化钙、氧化锌、氧化镁、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝的一种或几种。
PPTC芯材可以采用现有文献中记载的方法制备得到(例如中国专利CN102522173B、CN104319042A中公开的方法),还可以采用以下方法进行制备得到:
将所述结晶性聚合物、界面相容剂、导电填料和辅助填料按照一定的质量比称量,然后用密炼机或双螺杆挤出机或往复式单螺杆挤出机等合适的混炼设备混炼造粒,得到PPTC配混料;
将上述PPTC配混料加入到单螺杆挤出压延复合机组中,通过压延复合的方式制备厚度为0.05mm-2.0mm、宽度为1mm-150mm的PPTC芯材。
本实用新型中所述的用于PPTC热敏电阻的基础复合单元的制备方法如下(涉及结构的部分参考图3至图6):
在PPTC芯材的上、下表面分别复合电极箔,形成第一电极层2和第二电极层3,然后通过电子束或钴60进行辐照交联,辐照剂量为1Mrads到100Mrads,即得所述用于PPTC热敏电阻的基础复合单元。
在一具体实施方式中,所述电极箔为金属箔或金属合金箔。
在一具体实施方式中,所述电极箔为铜箔,或为镀镍铜箔。所述镀镍铜箔即在铜箔的粗化面或双面镀一层镍;所述的粗化面即为与PPTC芯材贴合的一面。
在一具体实施方式中,所述基础复合单元的制备方法为:
1)按照质量比称重,称取质量为60.5%的高密度聚乙烯(HDPE,HD5502FA,密度0.955g/cm3,上海赛科石油化工有限责任公司)、2.5%的马来酸酥接枝聚乙烯(Grafted-PE,Fusabond E100,陶氏化学)、37.0%的炭黑(VXC72,卡博特),然后用双螺杆挤出机挤出造粒,得到PPTC配混料;
2)将上述PPTC配混料加入到单螺杆挤出压延复合机组中,通过压延复合的方式制备厚度为0.5mm、宽度为10mm的PPTC芯材;
3)在PPTC芯材的上、下表面根据具体结构要求复合相应尺寸的铜箔形成第一电极层2和第二电极层3;
4)将步骤3)形成的结构通过电子束进行辐照交联,辐照剂量为50Mrads,获得基础复合单元。
本实用新型实施例提供的单层带状PPTC热敏电阻的制备方法如下(涉及结构的部分参考图7至图10):
将基础复合单元的第一外延电极21和第二外延电极31通过裁剪或折叠后,形成第一引出电极22和第二引出电极32,然后进行包封或不包封。
在一具体实施方式中,所述折叠可以是向内折叠或向外折叠,还可以是单层折叠或多层折叠,折叠后的重叠部分通过焊接点进行焊接。
在一具体实施方式中,实际生产中可以根据产品应用场合的差异进行变化,可以进行包封或不包封。例如可以是在单层带状PPTC原件的上下两个表面上涂布绝缘油墨作为绝缘保护的包封形式,或采用绝缘胶带缠绕包封。
本实用新型中所述的多层带状PPTC热敏电阻的制备方法如下(涉及结构的部分参考图11至图16):
将多个基础复合单元层叠放置后,将层叠后各基础复合单元分别位于同一端的外延电极连接,在层叠结构的两端分别形成第一带状电极23和第二带状电极33,然后进行包封或不包封,即得。
在一具体实施方式中,所述多个基础复合单元层叠放置时,相邻两个基础复合单元之间的带状电极通过焊接连接,或通过绝缘层粘接。
在一具体实施方式中,所述多个基础复合单元的PPTC芯材可以是同一配方制备且厚度相同的PPTC芯材,也可以是不同配方制备且厚度相同的PPTC芯材,还可以是不同配方制备且厚度不同的PPTC芯材。
综合上述对本发明创造的结构部分和方法部分的整体性说明可知,相对于现有技术而言,本实用新型的基础复合单元至少具有如下优点:
(1)将第一电极层2和第二电极层3复合在PPTC芯材1的表层,使电极层上形成外延电极,不需要通过焊接金属片来形成电极;基础复合单元应用在PPTC热敏电阻上后,外延电极可直接或者间接地用作PPTC热敏电阻的电极,因此,基础复合单元以及应用有基础复合单元的PPTC热敏电阻节省了焊接电极片的工艺,从而避免了因PPTC芯材1和电极片尺寸小导致焊接耗时长的问题,由此节省了组装耗时,提高了生产效率,降低了生产成本。
(2)本实用新型的基础复合单元结构上的改进不是单独针对现有PPTC基板、电极(或引线)以及两者工艺的改进,而是提出了一种不同于现有PPTC基板和电极(或引线)的设计构思,该结构上的改进引起了PPTC热敏电阻的生产工艺和生产设备的变化,比如,现有带状PPTC热敏电阻工艺中,PPTC芯材1的两面复合金属箔之后,被送到冲床上进行冲切,以切穿的方式切出所需要的形状,然后逐层焊接金属片;而本实用新型的基础复合单元中,可在压合PPTC芯材1和电极层的阶段设置两者的位置关系,以形成具有外延电极的复合板,应用时,只要将复合板进行裁剪便可获得基础复合单元,进一步对基础复合单元处理以形成两个能够接入到电路中的电极。本实用新型的基础复合单元以及应用有该基础复合单元的产品,在工艺上至少节省了一道焊接工艺,而且PPTC芯材1成型之后的工序整体上不同于现有的工序,换言之,本实用新型是对传统工艺路线的颠覆。
(3)本实用新型打破了人们的思维定式,一方面,如上所述,本实用新型选择了PPTC热敏电阻生产过程中一些环节上的中间产品进行改进,多年来人们习惯性基于已有的工艺和生产设备进行改进,未曾提出来针对中间产品本身进行改进,另一方面,上述虽是对初始中间产品(即基础复合单元)提出的改进,但却是基于对整个PPTC热敏电阻生产过程中的每个工序和设备、到最终产品结构的全方位、多角度的系统思考,而非单点思考和改进,各环节中任意一点卡住,都无法系统地完成本发明创造。
(4)本实用新型的基础复合单元是在商业上的巨大突破。基础复合单元能够应用在PPTC热敏电阻中,而PPTC热敏电阻能够广泛应用于电池行业、电信及工业设备、汽车电子及新能源汽车、电子行业、智能小家电、安防设备以及电脑设备,由此可见基础复合单元的商业价值巨大。
在上述的思想之下,基础复合单元具有多个具体变形方案,以下结合附图进一步阐述。
实施例1
参考图3进行理解。本实施例提供的基础复合单元中,第一电极层2相对于PPTC芯材1的第一侧面13伸出形成上述的第一外延电极21,所述第二电极层3相对于所述PPTC芯材1的第二侧面14伸出形成第二外延电极31,第二侧面14和第一侧面13相对设置。
本实施例中,第一电极层2上与所述第一外延电极21相对的一端与PPTC芯材1齐平,其他实施例中,作为替换手段,第一电极层2上与所述第一外延电极21相对的一端也可略窄于PPTC芯材1。
当然,可使第一电极层2上除第一外延电极21之外的边缘位置均设置为与PPTC芯材1齐平或略窄于PPTC芯材1的边缘。
本实施例中,如图4所示,所述第一电极层2为实心结构,其他实施例中,作为一种替换手段,如图5所示,所述第一电极层2上可设有槽71,即在第一电极层2上设置从边缘处向内凹的槽72,作为第二种替换手段,第一电极层2上可设置孔,作为第三种替换手段,第一电极层2上可同时设置孔和槽。
本实施例中,所述第一电极层2的厚度在8.0μm到100μm以内,比如采用8.0μm、45μm或100μm。所述第一电极层2的体积电阻率低于10μΩ.cm。所述第一电极层2与所述PPTC芯材1贴合的一面为粗化面,以提高两者的结合力。所述第一电极层2在其粗化面或双面具有镍镀层。所述第一电极层2可采用电极箔,所述电极箔的基材采用金属或金属合金,本实施例中第一电极层2选用电解铜箔和压延铜箔中的一种。
本实施例中,第二电极层3与第一侧面13相对应的一端与PPTC芯材1齐平,其他实施例中,第二电极层3的该位置也可略窄于PPTC芯材1。
当然,可使第二电极层3上除第二外延电极31之外的边缘位置均设置为与PPTC芯材1齐平或略窄于PPTC芯材1的边缘。
本实施例中,如图4所示,所述第二电极层3为实心结构,其他实施例中,作为第一种替换手段,所述第二电极层3上可设有槽,即在第二电极层3上设置从边缘处向内凹的槽,作为第二种替换手段,如图5所示,第二电极层3上可设置孔72,作为第三种替换手段,第二电极层3上可同时设置孔和槽。
本实施例中,所述第二电极层3的厚度在8.0μm到100μm以内,比如采用8.0μm、45μm或100μm。所述第二电极层3的体积电阻率低于10μΩ.cm。所述第二电极层3与所述PPTC芯材1贴合的一面为粗化面,以提高两者的结合力。所述第二电极层3在其粗化面或双面具有镍镀层。所述第二电极层3可采用电极箔,所述电极箔的基材采用金属或金属合金,本实施例中第二电极层3选用电解铜箔和压延铜箔中的任一种。
实施例2
参考图6进行理解。本实施例提供一种基础复合单元,与实施例1提供的区别在于:本实施例的基础复合单元不包括第二外延电极31,本实施例也不具有依附于第二外延电极31的孔。为更清楚地体现本实施例的技术方案,以下结合图6详细说明。
本实施例提供的基础复合单元中,第一电极层2相对于PPTC芯材1的第一侧面13伸出形成第一外延电极21,第一电极层2上与所述第一外延电极21相对的一端与PPTC芯材1齐平,其他实施例中,作为替换手段,第一电极层2上与所述第一外延电极21相对的一端也可略窄于PPTC芯材1。当然,可将第一电极层2上除第一外延电极21之外的边缘位置均设置为与PPTC芯材1齐平或略窄于PPTC芯材1的边缘。
本实施例中,所述第一电极层2为实心结构,其他实施例中,所述第一电极层2上可设置槽和/孔。本实施例中,所述第一电极层2的厚度在8.0μm到100μm以内,比如采用8.0μm、45μm或100μm。所述第一电极层2的体积电阻率低于10μΩ.cm。所述第一电极层2与所述PPTC芯材1贴合的一面为粗化面,以提高两者的结合力。所述第一电极层2在其粗化面或双面具有镍镀层。所述第一电极层2可采用电极箔,所述电极箔的基材采用金属或金属合金,本实施例中第一电极层2选用电解铜箔和压延铜箔中的一种。
本实施例中,第二电极层3与第一外延电极21处于同一侧的一端与PPTC芯材1齐平,与第一外延电极21相对的一端也与PPTC芯材1齐平,其他实施例中,第二电极层3的这两个位置也可略窄于PPTC芯材1。当然,也可将第二电极层3的整个周缘均设置为与PPTC芯材1齐平或略窄于PPTC芯材1的边缘。
本实施例中,所述第二电极层3为实心结构,其他实施例中,所述第二电极层3上可设置槽和/或孔。本实施例中,所述第二电极层3的厚度在8.0μm到100μm以内,比如采用8.0μm、45μm或100μm。所述第二电极层3的体积电阻率低于10μΩ.cm。所述第二电极层3与所述PPTC芯材1贴合的一面为粗化面,以提高两者的结合力。所述第二电极层3在其粗化面或双面具有镍镀层。所述第二电极层3可采用电极箔,所述电极箔的基材采用金属或金属合金,本实施例中第二电极层3选用电解铜箔和压延铜箔中的任一种。
需要说明的是,实施例1和实施例2仅仅是两个示意,本实用新型的基础复合单元还可产生更多的变形,比如,在实施例1的基础上进一步改进,使第一电极层2上与第一外延电极21相对的一端也设置一个外延电极,具体应用时,该外延电极可以翻折上去。
本实用新型还给出了基础复合单元在单层带状PPTC热敏电阻中的应用,实施例3至实施例6结合附图给出了4个实例,在进一步阐述之前,先结合图3至图10对基础复合单元和单层带状PPTC热敏电阻的关系进行说明。
在一种生产工艺中,将PPTC芯材1、第一电极层2和第二电极层3复合之后形成长条状的产品,该产品相当于若干基础复合单元的集合,该产品的宽度方向上预留出了用于形成外延电极的部分,将该产品进行切割(可利用冲床冲切、水刀切割和切刀切割任意一种方式实现)获得基础复合单元,切割出的基础复合单元为上述的具有第一外延电极21和第二外延电极31的结构时,该基础复合单元可以直接作为单层带状PPTC热敏电阻进行使用,也可进一步对外延电极进行处理获得单层带状PPTC热敏电阻,比如,将外延电极进行折叠并固定形成引出电极,以下结合附图对后一种情况详细说明。
实施例3
参考图7进行理解。本实施例提供一种单层带状PPTC热敏电阻,在上述任一同时具有相对设置的第一外延电极21和第二外延电极31的基础复合单元(如图3所示)的基础上制成,其中,所述第一外延电极21被处理成具有相对于所述第一侧面13伸出的第一引出电极22,所述第二外延电极31被处理成具有相对于所述第二侧面14伸出的第二引出电极32,第一引出电极22和第二引出电极32不直接接触,两者通过PPTC芯材1实现电连接。第一引出电极22和第二引出电极32用作PPTC热敏电阻接入电路的电极。
本实施例中,所述第一外延电极21向内侧折叠并固定形成所述第一引出电极22。第一外延电极21可以折叠一次,如图7所示,但也可在图7的基础上进一步折叠,折叠多次时,虽然第一外延电极21的每次折叠时的朝向不同,但是第一外延电极21整体上朝向靠近PPTC芯材1第一侧面13的一侧折叠,因此,依然认为第一外延电极21向内侧折叠。折叠后形成的第一引出电极22整体呈现多层结构,相邻层之间点上锡膏8进行焊接固定。其他一些实施例中,第一外延电极21通过裁剪出所需的形状而形成所述第一引出电极22的方案也在本实用新型的保护范围之内。
本实施例中,所述第二外延电极31向内侧折叠并固定形成所述第二引出电极32,第二外延电极31可以折叠一次,如图7所示,但也可在图7的基础上进一步折叠,折叠多次时,虽然第二外延电极31的折叠方向会不同,但是第二外延电极31整体上朝向靠近PPTC芯材1第二侧面14的一侧折叠,此时,依然认为第二外延电极31向内侧折叠。折叠后形成的第二引出电极32整体呈现多层结构,相邻层之间点上锡膏8进行焊接固定。其他一些实施例中,第二外延电极31通过裁剪形成所述第二引出电极32的方案也在本实用新型的保护范围之内。
实施例4
本实施例提供一种单层带状PPTC热敏电阻,与实施例3的区别在于,本实施例的单层带状PPTC热敏电阻中,外延电极向外侧折叠。
参考图8理解。本实施例提供一种单层带状PPTC热敏电阻,在上述任一同时具有相对设置的第一外延电极21和第二外延电极31的基础复合单元(如图3所示)的基础上制成,其中,所述第一外延电极21被处理成具有相对于所述第一侧面13伸出的第一引出电极22,所述第二外延电极31被处理成具有相对于所述第二侧面14伸出的第二引出电极32,第一引出电极22和第二引出电极32不直接接触,两者通过PPTC芯材1实现电连接。第一引出电极22和第二引出电极32用作PPTC热敏电阻接入电路的电极。
所述第一外延电极21向外侧折叠并固定形成所述第一引出电极22。本实施例中,第一外延电极21向外折叠多次,形成多层结构,相邻的层之间点上锡膏8进行焊接固定;需要说明的是,多次折叠的第一外延电极21整体上的折叠方向与实施例3中第一外延电极21的折叠方向相反,因此认为本实施例第一外延电极21为向外折叠。本实施例中第一外延电极21连续折叠了两次,其他实施例中,第一外延电极21折叠一次、折叠三次及更多次的方案也在本实用新型的保护范围之内。
另外,本实施例中,第一外延电极21折叠时覆盖了正对PPTC芯材1第一表面11的区域,其他实施例中,第一外延电极21可以不完全覆盖该区域。
本实施例中,所述第二外延电极31向外侧折叠并固定形成所述第二引出电极32。本实施例中,第二外延电极31向外折叠多次,形成多层结构,相邻的层之间点上锡膏8进行焊接固定;需要说明的是,多次折叠的第二外延电极31整体上的折叠方向与实施例3中第二外延电极31的折叠方向相反,因此认为本实施例第一外延电极21为向外折叠。本实施例中第二外延电极31连续折叠了两次,其他实施例中,第一外延电极21仅折叠一次、折叠三次及更多次的方案也在本实用新型的保护范围之内。
另外,本实施例中,第二外延电极31折叠时覆盖了正对PPTC芯材1第二表面的区域,其他实施例中,第二外延电极31可以不完全覆盖该区域。
实施例5
参考图9理解。本实施例提供一种单层带状PPTC热敏电阻,本实施例可以是在上述任一单层带状PPTC热敏电阻的实施例的基础上设置了第一包封结构61,第一包封结构61覆盖所述电极层的外表层上避开所述第一引出电极22和所述第二引出电极32的区域。
第一包封结构61的目的之一是实现单层带状PPTC热敏电阻电极层上除第一引出电极22和第二引出电极32之外的部分与外界的绝缘隔离,可采用现有的包封材料制成,本实施例中,第一包封结构61通过涂布绝缘涂层(比如绝缘油墨)形成。
在图9所示方位的基础上理解,本实施例中,第一包封结构61避开第一引出电极22和第二引出电极32之后,覆盖上表面、下表面、左侧表面和右侧表面,其他实施例中,作为替换手段,第一包封结构61避开第一引出电极22和第二引出电极32之后,可仅覆盖上表面和下表面。
实施例6
参考图10理解。本实施例提供一种单层带状PPTC热敏电阻,与实施例5不同的是,本实施例的单层带状PPTC热敏电阻中,第一包封结构61在避开第一引出电极22和所述第二引出电极32的同时,覆盖了基础复合单元的其他所有表面区域,第一包封结构61采用绝缘胶带缠绕形成。需要说明的是,图10中为了体现第一包封结构61和单层带状PPTC热敏电阻的关系,而对第一包封结构61进行了透视处理。
本实施例的其他部分同实施例5,该处不再赘述。
以上阐述了基础复合单元在单层带状PPTC热敏电阻中的应用,接下来结合附图阐述基础复合单元在多层带状PPTC热敏电阻中的应用。在详细阐述多层带状PPTC热敏电阻的具体实施例之前,先对多层带状PPTC热敏电阻进行整体说明(可结合着图3至图6、图11至图16理解)。
本实用新型提供的多层带状PPTC热敏电阻,在多个基础复合单元的基础上制成,基础复合单元采用上述的任一项方案实现。
多层带状PPTC热敏电阻中,各所述基础复合单元层叠设置。各基础复合单元的第一电极层2和第二电极层3中的一个相互之间电连接形成第一带状电极23,各基础复合单元的第一电极层2和第二电极层3中的另一个相互之间电连接形成第二带状电极33;同所述第一带状电极23相对应的各电极层,与同所述第二带状电极33相对应的各电极层之间电气隔离,电气隔离可通过设置绝缘材料实现。所述第一带状电极23和所述第二带状电极33位于所述多层带状PPTC热敏电阻的相对的两侧。
相邻的两个基础复合单元之间的可采用多种连接方式,比如粘接固定和焊接固定,这两种固定方式的主要区别在于位于相邻的两个PPTC芯材1之间的两个电极层之间是绝缘连接,还是导电连接,为便于表述,接下来对多层带状PPTC热敏电阻进行整体说明的过程中,将该两个电极层分别界定为第一连接层和第二连接层。
粘接固定方式中,第一连接层和第二连接层之间设置有第一绝缘层51(如图11、图13和图15)来进行绝缘隔离,第一绝缘层51分别和第一连接层和第二连接层进行粘接。第一连接层所对应的带状电极不同于第二连接层所对应的带状电极。
焊接固定方式中,第一连接层和第二连接层相互贴合,两者焊接固定(先在两者之间点锡膏8,后续通过回流焊实现固定),第一连接层和第二连接层对应同一个带状电极。
在一个具体实施例中,可使任意相邻基础复合单元之间采用粘接固定方式连接,也可使任意相邻基础复合单元之间采用焊接固定方式连接,也可使部分相邻基础复合单元之间粘接固定,其他相邻基础复合单元之间焊接固定。
多层带状PPTC热敏电阻可以是通过若干图3所示的基础复合单元制成,也可是通过若干图6所示的基础复合单元制成,还可是通过图3所示的基础复合单元和图6所示的基础复合单元共同制成。
在上述对多层带状PPTC热敏电阻整体性说明之上,以通过若干图3所示的基础复合单元制成为基础进一步说明,各第一外延电极21电连接,各第二外延电极31电连接。设置时,只要使各第一外延电极21位于同一侧,各第二外延电极31位于同一侧即可;可使相邻的基础复合单元的第一表面11的朝向相同,如各第一表面11都朝上设置,相邻的两个基础复合单元之间采用第一绝缘层51粘接固定;也可使相邻的基础复合单元的第一表面11的朝向不同,比如,一个朝上,一个朝下,相邻的两个基础复合单元之间焊接固定并导电连接。至少一个所述PPTC芯材1的第一侧面13设置有绝缘材料,用于对所述第一外延电极21和所述第二电极层电气隔离。至少一个所述PPTC芯材1的第二侧面14设置有绝缘材料,用于对所述第二外延电极31和所述第一电极层电气隔离。
继续以通过若干图3所示的基础复合单元制成为基础进一步说明,一些实施例中,第一外延电极21沿着第一侧面13所在方向弯折后,竖直的部分界定为第一竖向导电部24,第二外延电极31沿着第二侧面14所在方向弯折后,竖直的部分界定为第二竖向导电部34。
继续以通过若干图3所示的基础复合单元制成为基础进一步说明,一些实施例中,可使位于最上方的第一外延电极21弯折并形成开口朝向PPTC芯材1的第一固定槽41,位于最下方的第一外延电极21先向上弯折形成一个第一竖向导电部24,再朝向远离PPTC芯材1的方向弯折并插入所述第一固定槽41;对于三层及三层以上的PPTC热敏电阻而言,位于最上方和最下方之间的第一外延电极21沿着第一侧面13弯折形成第一竖向导电部24,第一带状电极23对应的各第一竖向导电部24相互贴合设置,相邻的第一竖向导电部24可直接设置锡膏8进行焊接,第一竖向导电部24和PPTC芯材1的第一侧面13之间有空间时,该空间填充绝缘材料(第一绝缘层51或第二绝缘层52)进行电气隔离。当然,这只是第一外延电极21的一种连接方式,其他能实现将各第一外延电极21电连接到一起并生成第一带状电极23的方案也在本实用新型的保护范围之内。
继续以通过若干图3所示的基础复合单元制成为基础进一步说明,可使位于最下方的第二外延电极31弯折并形成开口朝向PPTC芯材1的第二固定槽42,位于最上方的第二外延电极31先向下弯折形成一个第二竖向导电部34,再朝向远离PPTC芯材1的方向弯折并插入所述第二固定槽42;对于三层及三层以上的PPTC热敏电阻而言,位于最上方和最下方之间的第二外延电极31沿着第二侧面14弯折形成第二竖向导电部34,第二带状电极33对应的各第二竖向导电部34相互贴合设置,相邻的第二竖向导电部34可直接设置锡膏8进行焊接,第二竖向导电部34和PPTC芯材1的第二侧面14之间有空间时,该空间填充绝缘材料(第一绝缘层51或第二绝缘层52)进行电气隔离。当然,这只是第二外延电极31的一种连接方式,其他能实现将各第二外延电极31电连接到一起并生成第二带状电极33的方案也在本实用新型的保护范围之内。
多层带状PPTC热敏电阻,各所述PPTC芯材1的厚度和/或配方可相同,或也可至少一个PPTC芯材1的厚度和/或配方不同于其他PPTC芯材1,以便获取不同的耐电压能力和耐电流能力,适应不同工况的需求。
具体应用中,多层带状PPTC热敏电阻可以产生诸多变形,以下结合附图对两层、三层和五层的带状PPTC热敏电阻进行示例说明,当然,根据上述说明,带状PPTC热敏电阻不局限于下述的实施例,还可以是四层、六层、七层等任意多层结构。
实施例7
如图11所示,本实施例提供一种两层带状PPTC热敏电阻,包括两个如图3所示的基础复合单元,两个基础复合单元的第一表面11都朝上设置,两个第一外延电极21位于图11中的左侧,两个基础复合单元之间设置有第一绝缘层51,第一绝缘层51还覆盖了位于上方的PPTC芯材1的第一侧面13和位于下方的PPTC芯材1的第二侧面14,以提高电气隔离效果。
本实施例中,位于上方的第一外延电极21形成第一固定槽41,位于下方的第一外延电极21两次弯折后插入第一固定槽41中,两个第一外延电极21在第一固定槽41中设有锡膏8以进行焊接固定。位于下方的第二外延电极31形成第二固定槽42,位于上方的第二外延电极31两次弯折后插入第二固定槽42中,两个第二外延电极31在第二固定槽42中设有锡膏8以进行焊接固定。
另外,本实施例中,两层带状PPTC热敏电阻上正对所述第一表面或第二表面的表层区域被所述第二包封结构62覆盖,位于上方的PPTC芯材1的第二侧面14和位于下方的PPTC的第一侧面13也被第二包封结构62覆盖。当然,不设置第二包封结构62,但其他手段与本实施例相同的两层带状PPTC热敏电阻也在本实用新型的保护范围之内。
实施例8
如图12所示,本实施例提供一种两层带状PPTC热敏电阻,包括两个如图3所示的基础复合单元,位于上方的基础复合单元的第一表面11朝上设置,位于下方的基础复合单元的第一表面朝下设置,两个第一外延电极21位于图12中的左侧,位于上方的第一外延电极21形成第一固定槽41,位于下方的第一外延电极21两次弯折后插入第一固定槽41中,两个第一外延电极21在第一固定槽41中设有锡膏8以进行焊接固定;另外,位于下方的第一外延电极21和两个PPTC芯材1之间设置有第二绝缘层52,用于实现和两个第二外延电极31的电气隔离。两个第二外延电极31之间设置多个锡膏8进行焊接固定,位于下方的第二外延电极31向下弯折并设置锡膏8固定,位于下方的第二外延电极31的上表面和位于上方的第二外延电极31贴合,并通过设置锡膏8进行焊接固定。
另外,本实施例中,两层带状PPTC热敏电阻上正对所述第一表面11或第二表面12的表层区域被所述第二包封结构62覆盖,“正对”做广义理解,正上方、正下方都解释为正对,图12所示PPTC芯材1的右侧的表面也被第二包封结构62覆盖。当然,不设置第二包封结构62,但其他手段与本实施例相同的两层带状PPTC热敏电阻也在本实用新型的保护范围之内。
实施例9
参考图13理解。本实施例提供一种三层带状PPTC热敏电阻,包括三个如图3所示的基础复合单元,三个基础复合单元的第一表面11都朝上设置,三个第一电极层2位于图13中的左侧,相邻基础复合单元之间设置有第一绝缘层51,第一绝缘层51还覆盖了位于上方的PPTC芯材1的第一侧面13和位于下方的PPTC芯材1的第二侧面14,以提高电气隔离效果。
本实施例中,位于最上方的第一外延电极21形成第一固定槽41,位于最下方的第一外延电极21两次弯折后插入第一固定槽41中,两个第一外延电极21在第一固定槽41中设有锡膏8以进行焊接固定,位于中间的第一外延电极21向上弯折,如图13所示,本实施例中具有两个第一竖向导电部24,相邻第一竖向导电部24贴合,相邻第一竖向导电部24之间设置有锡膏8以进行焊接。
本实施例中,位于最下方的第二外延电极31形成第二固定槽42,位于最上方的第二外延电极31两次弯折后插入第二固定槽42中,两个第二外延电极31在第二固定槽42中设有锡膏8以进行焊接固定,位于中间的第二外延电极31向上弯折,如图13所示,本实施例中具有两个第二竖向导电部34,相邻第二竖向导电部34贴合,相邻第二竖向导电部34之间设置有锡膏8以进行焊接。
另外,本实施例中,在图13所示方位的基础之上,除第一带状电极23和第二带状电极33之外,三层带状PPTC热敏电阻的上表面、下表面、左侧面和右侧面覆盖有第二包封结构62。当然,不设置第二包封结构62,但其他手段与本实施例相同的三层带状PPTC热敏电阻也在本实用新型的保护范围之内。
实施例10
如图14所示,本实施例提供一种三层带状PPTC热敏电阻,包括三个如图3所示的基础复合单元,相邻两个基础复合单元的第一表面11的朝向相反,第一外延电极21位于第一侧面13的左侧。位于最上方的第一外延电极21形成第一固定槽41,位于最下方的第一外延电极21两次弯折后插入第一固定槽41中,两个第一外延电极21在第一固定槽41中设有锡膏8以进行焊接固定,位于中间的第一外延电极21向上弯折,如图14所示,本实施例中具有两个第一竖向导电部24,两个第一竖向导电部24贴合,两者之间设置有锡膏8以进行焊接。另外,位于下方的两个第一外延电极21和两个PPTC芯材1之间设置有第二绝缘层52,用于实现和两个第二外延电极31的电气隔离。
相邻第二外延电极31之间设置多个锡膏8进行焊接固定,位于最下方的第二外延电极31形成第二固定槽42,位于最上方的第二外延电极31两次弯折后插入第二固定槽42中,两个第二外延电极31在第二固定槽42中设有锡膏8以进行焊接固定,位于中间的第二外延电极31向下弯折,如图14所示,本实施例中具有两个第二竖向导电部34,两个第二竖向导电部34贴合,两者之间设置有锡膏8以进行焊接。另外,位于下方的两个第二外延电极31和两个PPTC芯材1之间设置有第二绝缘层52,用于实现和两个第一外延电极21的电气隔离。
另外,本实施例中,在图14所示方位的基础之上,除第一带状电极23和第二带状电极33之外,三层带状PPTC热敏电阻的上表面、下表面、左侧面和右侧面覆盖有第二包封结构62。当然,不设置第二包封结构62,但其他手段与本实施例相同的三层带状PPTC热敏电阻也在本实用新型的保护范围之内。
实施例11
参考图15理解。本实施例提供一种五层带状PPTC热敏电阻,包括五个如图3所示的基础复合单元,五个基础复合单元的第一表面都朝上设置,五个第一外延电极21位于图15中的左侧,相邻基础复合单元之间设置有第一绝缘层51,第一绝缘层51还覆盖了位于上方的PPTC芯材1的第一侧面13和位于下方的PPTC芯材1的第二侧面14,以提高电气隔离效果。
本实施例中,位于最上方的第一外延电极21形成第一固定槽41,位于最下方的第一外延电极21两次弯折后插入第一固定槽41中,两个第一外延电极21在第一固定槽41中设有锡膏8以进行焊接固定,位于中间的第一外延电极21向上弯折,如图15所示,本实施例中具有四个第一竖向导电部24,相邻第一竖向导电部24贴合并设置有锡膏8以进行焊接。
本实施例中,位于最下方的第二外延电极31形成第二固定槽42,位于最上方的第二外延电极31两次弯折后插入第二固定槽42中,两个第二外延电极31在第二固定槽42中设有锡膏8以进行焊接固定,位于中间的第二外延电极31向上弯折,如图15所示,本实施例中具有四个第二竖向导电部34,相邻第二竖向导电部34贴合,相邻第二竖向导电部34之间设置有锡膏8以进行焊接。
另外,本实施例中,在图15所示方位的基础之上,除第一带状电极23和第二带状电极33之外,三层带状PPTC热敏电阻的上表面、下表面、左侧面和右侧面覆盖有第二包封结构62。当然,不设置第二包封结构62,但其他手段与本实施例相同的五层带状PPTC热敏电阻也在本实用新型的保护范围之内。
实施例12
如图16所示,本实施例提供一种五层带状PPTC热敏电阻,包括五个如图3所示的基础复合单元,相邻两个基础复合单元的第一表面的朝向相反,第一外延电极21位于第一侧面13的左侧。位于最上方的第一外延电极21形成第一固定槽41,位于最下方的第一外延电极21两次弯折后插入第一固定槽41中,两个第一外延电极21在第一固定槽41中设有锡膏8以进行焊接固定,位于中间的第一外延电极21向上弯折,如图16所示,本实施例中具有四个第一竖向导电部24,相邻两个第一竖向导电部24贴合并设置有锡膏8以进行焊接。
五个第二外延电极31之间设置多处锡膏8进行焊接固定,位于最下方的第二外延电极31形成第二固定槽42,位于最上方的第二外延电极31两次弯折后插入第二固定槽42中,两个第二外延电极31在第二固定槽42中设有锡膏8以进行焊接固定。位于中间的三个第二外延电极31向下弯折,如图16所示,本实施例中具有四个第二竖向导电部34,相邻两个第二竖向导电部34贴合并设置锡膏8以进行焊接。
另外,本实施例中,在图16所示方位的基础之上,除第一带状电极23和第二带状电极33之外,五层带状PPTC热敏电阻的上表面、下表面、左侧面和右侧面被第二包封结构62覆盖。当然,不设置第二包封结构62,但其他手段与本实施例相同的五层带状PPTC热敏电阻也在本实用新型的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (16)

1.一种用于PPTC热敏电阻的基础复合单元,其特征在于,包括PPTC芯材和若干电极层,所述若干电极层包括第一电极层和第二电极层,所述第一电极层贴合所述PPTC芯材的第一表面,所述第二电极层贴合所述PPTC芯材的第二表面,所述第一表面和所述第二表面相对设置,所述PPTC芯材、所述第一电极层和所述第二电极层复合成型,所述第一电极层的一端相对于所述PPTC芯材的第一侧面伸出形成第一外延电极。
2.如权利要求1所述的用于PPTC热敏电阻的基础复合单元,其特征在于,
所述第一电极层为实心结构,或所述第一电极层上设有孔和/或槽;
所述第一电极层的厚度在8.0μm到100μm以内;
所述第一电极层的体积电阻率低于10μΩ.cm;
所述第一电极层与所述PPTC芯材贴合的一面为粗化面,所述第一电极层在其粗化面或双面具有镍镀层;
所述第二电极层为实心结构,或者所述第二电极层上设有孔或槽;
所述第二电极层的厚度在8.0μm到100μm以内;
所述第二电极层的体积电阻率低于10μΩ.cm;
所述第二电极层与所述PPTC芯材贴合的一面为粗化面,所述第二电极层在其粗化面或双面具有镍镀层;
所述第一电极层和所述第二电极层采用电极箔,所述电极箔的基材采用金属或金属合金。
3.如权利要求1或2所述的用于PPTC热敏电阻的基础复合单元,其特征在于,所述第一电极层上与所述第一外延电极相对的一端不伸出所述PPTC芯材,且所述第二电极层的周缘均不伸出所述PPTC芯材。
4.如权利要求1或2所述的用于PPTC热敏电阻的基础复合单元,其特征在于,所述第二电极层相对于所述PPTC芯材的第二侧面伸出形成第二外延电极,所述第一侧面和所述第二侧面相对设置。
5.一种单层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,在权利要求4所述的基础复合单元的基础上制成,其中,所述第一外延电极被处理后具有相对于所述第一侧面伸出的第一引出电极,所述第二外延电极被处理后具有相对于所述第二侧面伸出的第二引出电极,所述第一引出电极和所述第二引出电极之间不直接接触。
6.如权利要求5所述的单层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,所述第一外延电极折叠并固定形成所述第一引出电极。
7.如权利要求5所述的单层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,所述第二外延电极折叠并固定形成所述第二引出电极。
8.如权利要求5至7任一项所述的单层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,所述单层带状PPTC热敏电阻还包括第一包封结构,所述第一包封结构覆盖所述电极层的外表层上避开所述第一引出电极和所述第二引出电极的区域。
9.一种多层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,在多个如权利要求1-4任一项所述的基础复合单元的基础上制成,各所述基础复合单元层叠设置;
各基础复合单元的第一电极层和第二电极层中的一个相互之间电连接形成第一带状电极,各基础复合单元的第一电极层和第二电极层中的另一个相互之间电连接形成第二带状电极;
同所述第一带状电极相对应的各电极层,与同所述第二带状电极相对应的各电极层之间电气隔离;
所述第一带状电极和所述第二带状电极位于所述多层带状PPTC热敏电阻的相对的两侧。
10.如权利要求9所述的多层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,相邻的两个所述基础复合单元之间通过绝缘材料进行绝缘隔离和固定,相邻两个PPTC芯材之间的两个电极层分别对应第一带状电极和第二带状电极。
11.如权利要求9所述的多层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,相邻两个PPTC芯材之间的两个电极层焊接固定并电连接。
12.如权利要求9所述的多层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,各所述基础复合单元采用所述第二电极层相对于所述PPTC芯材的第二侧面伸出形成第二外延电极,且所述第二侧面和所述第一侧面相对设置的结构,各所述第一电极层电连接,各所述第二电极层电连接;
至少一个所述PPTC芯材的第一侧面设置有绝缘材料,用于对所述第一外延电极和所述第二电极层电气隔离;至少一个所述PPTC芯材的第二侧面设置有绝缘材料,用于对所述第二外延电极和所述第一电极层电气隔离。
13.如权利要求12所述的多层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,位于最上方的第一外延电极弯折并形成开口朝向PPTC芯材的第一固定槽,位于最下方的第一外延电极先向上弯折,再朝向远离PPTC芯材的方向弯折并插入所述第一固定槽;
位于最下方的第二外延电极弯折并形成开口朝向PPTC芯材的第二固定槽,位于最上方的第二外延电极先向下弯折,再朝向远离PPTC芯材的方向弯折并插入所述第二固定槽。
14.如权利要求12所述的多层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,各所述PPTC芯材的厚度相同,或,至少一个PPTC芯材的厚度不同于其他PPTC芯材;
各所述PPTC芯材采用相同的已知材料,或,至少一个PPTC芯材采用不同于其他PPTC芯材的已知材料。
15.如权利要求9至14任一项所述的多层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,所述带状PPTC热敏电阻还包括第二包封结构,所述多层带状PPTC热敏电阻上正对所述第一表面或第二表面的表层区域被所述第二包封结构覆盖。
16.如权利要求15所述的多层带状PPTC热敏电阻,其特征在于,所述第二包封结构通过涂布绝缘涂层形成,或者,所述第二包封结构通过绝缘胶带缠绕形成。
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