EP3211643A1 - Elektrisches widerstandsbauteil und elektrische baugruppe und/oder anlage - Google Patents

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EP3211643A1
EP3211643A1 EP17155106.2A EP17155106A EP3211643A1 EP 3211643 A1 EP3211643 A1 EP 3211643A1 EP 17155106 A EP17155106 A EP 17155106A EP 3211643 A1 EP3211643 A1 EP 3211643A1
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EP
European Patent Office
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connection
electrical
contact
resistance component
ntc
Prior art date
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Application number
EP17155106.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3211643B1 (de
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Hubert Straub
Gerhard Braun
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H01C1/1413—Terminals or electrodes formed on resistive elements having negative 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
    • H01C7/04—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 negative temperature coefficient

Definitions

  • the invention relates to an electrical resistance component and an electrical assembly containing the electrical resistance component and / or system according to the preambles of the independent claims.
  • resistors with negative temperature coefficients are used.
  • Such resistors are also called NTC resistors (Negative Temperature Coefficient Thermistors) or thermistor. They have the characteristic that they have a high resistance in the cold state, for example, when no current or only a small current flows. As soon as the current flowing through the NTC resistor is increased, the resistance drops to a much smaller value due to the concomitant increase in the temperature of the resistor. Used as a current limiter during the startup of electric motors, these can reduce the initial current peak arising when the electric motor is switched on, due to the initially high resistance value.
  • the NTC resistor heats up quickly.
  • the subsequent temperature-dependent adjustment of the resistance to a much smaller value results in that the power of the motor is not significantly reduced. Likewise, no unnecessary power loss is generated in the current limiter itself.
  • resistance materials for thermistors for example, pure semiconductor materials, some compound semiconductors or various metallic alloys are used. Use find, for example, sintered or pressed metal oxides of copper, nickel, iron, titanium, manganese or Cobalt.
  • the NTC resistors in the form of electrical components have connection pins or wires, which are each contacted with the resistance material. The terminal pins or wires are then soldered, for example, within a circuit substrate. Bonding materials having a high electrical conductivity are generally used for the construction and connection technology, in order to keep unwanted supply resistance low. At the same time, such connecting materials have good thermal conductivity.
  • Typical solders such as Pb37.5-Sn37.5-In25 or In97-3Ag, have an electrical resistivity of 2.2 * 10 -5 ⁇ cm or of 2.5 * 10 -6 ⁇ cm and a good thermal conductivity of 25W / mK and 73 W / mK, respectively.
  • the invention is based on the object to propose an NTC resistor, which shows a very high heating behavior, whereby the resistance value is quickly reduced from a high initial value to a low value. At the same time a good electrical connection should be ensured in order to keep the supply line resistance at high currents - for example, during operation of an electric motor - low.
  • the invention is based on the idea of achieving a high heating behavior of a thermistor by thermally insulating the NTC resistance material as far as possible from its nearest environment. In this way, a low thermal mass is to be achieved, which is essentially limited to the mass of the NTC resistor material.
  • the invention is therefore based on an electrical resistance component with at least one connection contact.
  • the resistance component comprises an NTC resistance material, which is contacted by the at least one connection contact via an electrically conductive connection material.
  • the electrically conductive bonding material has a thermal conductivity of ⁇ 20W / mK, in particular 1-10 W / m K.
  • the heat is mainly absorbed by the thermally-isolated low mass of the NTC resistor material. Since the heat can no longer be dissipated via the next environment adjacent to the NTC resistance material, in particular the terminal contact, the NTC resistance material reaches high temperature values in a much shorter time. Because of the thermistor behavior, therefore, there are advantageously already low resistance values after a much shorter time. This ensures that high starting currents, for example when switching on electric motors or transformers, can be effectively reduced. At the same time, however, power losses are minimized due to the very fast setting of small resistance values.
  • connection material has an electrical resistivity of ⁇ 1 * 10 -3 ⁇ cm. In particular, this is between 1 * 10 -5 ⁇ cm - 1 * 10 -3 ⁇ cm. Despite a thermal insulation of the NTC resistor material can thus ensure a sufficiently good electrical conductivity, whereby a lead resistance is kept low in an advantageous manner.
  • the connecting material is an electrical Leitkleb, in particular a silver conductive adhesive, which connects the electrical connection contact with the NTC resistor material via a material connection with each other.
  • a conductive adhesive has a significantly lower thermal conductivity compared to a solder material.
  • the NTC resistor material can be thermally insulated at a sufficient electrical connection simultaneously.
  • the thickness of the adhesive layer allows the thermal connection of the NTC resistance material to be set to the desired performance of the resistance component.
  • Electrically conductive adhesives have, for example, an electrical resistivity between 1 * 10 -4 ⁇ cm - 1 * 10 -3 ⁇ cm, whereas their thermal conductivity shows a value of 1-10 W / mK.
  • the connecting material has a pore structure.
  • pore structure is meant cavity-containing structures within the electrically conductive interconnect material, which cavities do not contribute to electrical power conduction.
  • the pore structure can be open or closed.
  • the pores or cavities are preferably filled with air. Air shows poor thermal conductivity, so it acts as an additional thermal insulator against the NTC resistor material.
  • the thermal mass of the bonding material is reduced by the pore structure, whereby a possible heat absorption of the heating NTC resistor material is further limited.
  • the bonding material is in the form of a metal foam or a metal wire mesh.
  • the bonding material is preferably contacted via a sintered connection with the NTC resistor material and / or more preferably with the connection contact materially.
  • the aluminum metal foam "ERG Aerospace Duocel®" called. This has an electrical resistivity of 2 - 20 * 10 -5 ⁇ cm and a thermal conductivity of about 9.7 W / mK.
  • the at least one connection contact comprises a connection element, which preferably serves as a connection plate, a connecting wire or a connecting pin, in particular with a threaded area, for electrically contacting the resistance component is trained.
  • a connection element which preferably serves as a connection plate, a connecting wire or a connecting pin, in particular with a threaded area, for electrically contacting the resistance component is trained.
  • the NTC resistance material is contacted by at least two connection contacts, so that, when an electrical voltage is applied, a flow of current from one connection contact via the NTC resistance material to the other connection contact is made possible.
  • Such a resistance component is particularly suitable for use as a very effective current limiter for reducing current peaks during switching on and / or off the current of leading components - such as in electric motors or transformers - while optimized power dissipation.
  • a very simple embodiment of the resistance component results from the fact that the NTC resistance material is plate-like and has an upper and a lower side, which are at least partially contacted by a respective terminal contact.
  • An external geometry of the plate-like NTC resistance material can be chosen arbitrarily, for example, round, square or polygonal. This results in an easily implemented stack structure of connecting layers, terminal contacts and the NTC resistor material in the formation of the resistance component.
  • a planar design of the top and bottom of the NTC resistor material also allows a surface or line contact of a respective terminal contact.
  • the resistance component is designed to be mechanically robust overall, so that high process reliability can be ensured within an automated assembly and soldering on a circuit carrier.
  • connection contact can be embodied, for example, as a simple wire element or as a metallic sheet metal part, in particular a stamped or lasered sheet metal part, and at least over a section in FIG a plane of the top or bottom laterally protrude to the NTC resistor material. Beyond this section, the terminal contact, for example, by a bend, at an angle - for example, at right angles - continued to the above level.
  • the NTC resistance material between the top and bottom of an opening in particular in the form of a bore.
  • at least one of the contact terminals comprises a connection element which penetrates the opening and which is electrically insulated from the other contact terminal.
  • connection concepts can be realized, in which starting for at least one connection contact an axial connection option is required.
  • the connection element of the at least one connection contact is designed, for example, in the form of a connection pin, which contacts the NTC resistance material at least indirectly via a force, form and / or material connection.
  • connection contacts may comprise a carrier body, which is arranged in each case adjacent to the connection material and is connected to the connection element on a side of the carrier body opposite the connection material.
  • the at least one connection contact may be formed as a solder, welded, plugged or screwed contact.
  • the connection contact has a corresponding plug geometry, which is complementary to a corresponding plug geometry
  • Counter contact such as a crimping shoe, a insulation displacement contact element, a bore or a pin is formed.
  • the plug contact may in this case also be provided in such a way as to form a transitional or press fit in the mating contact by means of a mating operation.
  • the connection contact has a thread at least over a region, which produces a screw contact in cooperation with a closure element.
  • the screw is formed for example by a threaded pin and a threaded nut.
  • NTC resistor material is enclosed by an insulating protective compound and the at least one terminal contact with a terminal region protrudes from the protective compound. In this way, the NTC resistor material is well protected from external environmental and force effects.
  • the NTC resistor material is thermally encapsulated by the protective compound, so that a heating behavior of the NTC resistor material is favored.
  • the invention also leads to an electrical assembly and / or system with at least one current-carrying component, which is exposed to current peaks by switching operations. Such current peaks arise, for example, during a switch-on or switch-off process by a voltage application or removal on the at least one current-carrying component.
  • the electrical assembly and / or system also provides for the reduction of these current peaks before a current limiter.
  • the current limiter is in this case designed as an inventive electrical resistance component in one of the embodiments described above.
  • the advantage in an effective reduction of current peaks during the above switching operations, while simultaneously occurring power losses are minimized by setting small resistance values in a very short time.
  • the electrical assembly and / or system comprises a battery with a power connector.
  • the power connection forms at least one connection element of the at least one connection contact of the current limiter.
  • the current limiter or the resistance component according to the invention is an integral part of the battery, in particular in the form of a battery connection.
  • the power connector is designed as a from a base, in particular a housing surface of the battery, protruding connecting pin with a threaded portion.
  • the connection pin penetrates at least the breakthrough in the NTC resistance material and projects beyond this at least with a part of the threaded portion.
  • a first embodiment of a resistance component 100 is shown in a perspective sectional view.
  • the resistance component 100 comprises an NTC resistance material 10, which has a high resistance value at low temperatures, while the resistance values at high temperatures are greatly reduced. Accordingly, the resistance value is subject to a temperature dependency.
  • the resistance component 100 is designed as a thermistor or NTC resistor.
  • the resistance component 100 has two connection contacts 30 which are made laterally from a protective compound 40 which completely encloses or encapsulates the NTC resistance material 10.
  • the protective compound 40 is formed, for example, as a housing.
  • the connection contacts 30 are each designed, for example, as a wire element or a sheet metal part, for example a sheet metal stamped part.
  • the resistor component 100 can be electrically contacted within an electrical circuit, for example as part of an electrical assembly and / or electrical system 200, by way of the connection contacts 30 projecting laterally out of the housing 40.
  • each of the laterally guided out of the housing 40 connecting contacts 30 at least one connection region which is preferably designed for electrical contacting of the resistance component 100 as a solder contact, welding contact or plug contact.
  • the connection contacts 30 are connected to the NTC resistance material 10 in a material-locking manner via a connection material 20.
  • the NTC resistor material 10 is preferably plate-like, so that the one terminal 30 a top 11 and the other terminal contact 30 a bottom 12 of the NTC resistor material 10 at least part of the surface, preferably the entire surface connects.
  • the housing 40 results in the interior of the housing 40, a stack structure of terminal contacts 30, the NTC resistor material 10 and between the terminal contacts 30 and the top 11 and bottom 12 of the NTC resistor 10 arranged connection material 20.
  • the connecting material 20 has a conscious low thermal conductivity.
  • the NTC resistance material 10 is to be thermally insulated from the connection contacts 30.
  • Good thermal insulation is exhibited when the thermal conductivity of the bonding material is 20 ⁇ 20 W / m K.
  • a particularly good thermal insulation is present at values between 1 and 10 W / mK.
  • the bonding material 20 has a low specific resistance, in particular ⁇ 1 ⁇ 10 -3 ⁇ cm, preferably between 1 ⁇ 10 -5 ⁇ cm-1 ⁇ 10 -3 ⁇ cm.
  • a lead resistance of the resistance component 100 is kept sufficiently low.
  • Conductive adhesives are particularly suitable as connecting materials, with silver-conducting adhesives preferably being used.
  • connection contacts 30 basically have a carrier body 32, which are materially connected via the connection material 20 to the upper side 11 or lower side 12 of the NTC resistance material 10.
  • the carrier body 32 are each on a the Connecting material 20 opposite side of the support body 32 connected to a connecting element 31.
  • the connection element 31 of one connection contact 30 is in the form of a connection plate 31 "with a connection region 31a".
  • connection region 31a is formed, for example, as a tab protruding toward a base surface of the connection plate 31 ', wherein the connection region 31a" may additionally have one or more bends in the tab section.
  • the connection element 31 of the other connection contact 30 is designed essentially as a connection pin 31 ', which has a threaded area at its at least one end, The other end can in turn be connected to a base of a contact partner via a form, force or material connection, for example
  • the clamping connection results from the fact that the present stack construction is accommodated in a clamping manner between the abovementioned base area of a contact partner and a closure element 35, for example a threaded nut, brought into operative connection with the threaded area of the connecting pin 31 '
  • a closure element 35 for example a threaded nut
  • a further metal sleeve 37 can be received within the insulating sleeve 36 in order, for example, to mechanically support the stack structure and the clamping closure.
  • the stack construction may have further elements supporting the terminal closure. So can For example, on the side of the closure element 35, a washer 34 adjacent to the carrier body 32 complete the stack construction.
  • a further disc for example a spring washer 38, can also be accommodated within the stack structure and support the maintenance of the clamping closure.
  • the resistance component 100 is part of an electrical assembly / or plant 200 with live components, in particular an electric motor and / or a transformer.
  • the electrical assembly and / or system 200 is charged by switching on and / or off operations on the current-carrying components caused current spikes.
  • the resistance component 100 is used circuit-wise as a current limiter.
  • a power source for example a battery
  • the design can be followed Fig. 2a and 2 B as battery terminal 200 'integrally provide.
  • the power connection is then to be provided as the connection pin 31 ', whereas, for example, a battery housing surface or other surface offers the counter surface necessary for the clamping connection.
  • the connecting material 20 may be designed in the form of a metal foam, for example an aluminum metal foam, or a metallic wire mesh.
  • a connection to the NTC resistance material 10 is then carried out, for example, by a sintered connection.
  • a simple support contact is sufficient, which can be permanently maintained by a frictional connection due to the present terminal closure.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Widerstandsbauteil mit zumindest einem Anschlusskontakt. Das Widerstandsbauteil umfasst dabei ein NTC-Widerstandsmaterial, welches von dem zumindest einen Anschlusskontakt über ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmaterial kontaktiert ist. Zur Erhöhung einer thermischen Entkopplung des Anschlusskontaktes von dem NTC-Widerstandsmaterial weist das elektrisch leitfähige Verbindungsmaterial eine thermische Leitfähigkeit von ‰¤ 20W/mK auf, insbesondere 1 - 10 W/m K.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Widerstandsbauteil sowie eine das elektrische Widerstandsbauteil enthaltende elektrische Baugruppe und/oder Anlage gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
    • Stand der Technik
  • Zur Reduzierung von Stromspitzen beim Anlauf von Elektromotoren werden Widerstände mit negativen Temperaturkoeffizienten verwendet. Derartige Widerstände werden auch als NTC - Widerstände (Negative Temperature Coefficient Thermistors) oder als Heißleiter bezeichnet. Sie haben die Eigenart, dass sie im kalten Zustand, beispielsweise wenn kein Strom oder nur ein geringer Strom fließt, einen hohen Widerstand aufweisen. Sobald der den NTC - Widerstand durchfließende Strom erhöht wird, sinkt der Widerstand aufgrund der einhergehenden Temperaturerhöhung des Widerstandes auf einen sehr viel kleineren Wert. Eingesetzt als Strombegrenzer beim Anlauf von Elektromotoren können diese den beim Einschalten des Elektromotors entstehenden initialen Strompeak aufgrund des anfänglich hohen Widerstandswertes reduzieren. Durch die hohe Verlustleistung beim hohen Anlaufstrom des Elektromotors heizt sich der NTC - Widerstand schnell auf. Durch das nachfolgende temperaturbedingte Einstellen des Widerstandes auf einen viel kleineren Wert ergibt sich, dass die Leistung des Motors nicht nennenswert reduziert wird. Ebenso wird keine unnötige Verlustleistung im Strombegrenzer selbst generiert.
  • Als Widerstandsmaterialien für Heißleiter werden beispielsweise reine Halbleitermaterialien, einige Verbindungshalbleiter oder verschiedene metallische Legierungen verwendet. Einsatz finden beispielsweise gesinterte oder verpresste Metalloxide von Kupfer, Nickel, Eisen, Titan, Mangan oder Kobalt. Für die Verwendung in beispielsweise elektrischen/ elektronischen Schaltungen weisen die NTC - Widerstände in Form von elektrischen Bauteilen Anschlussbeinchen bzw. - drähte auf, welche jeweils mit dem Widerstandsmaterial kontaktiert sind. Die Anschlussbeinchen bzw. -drähte werden dann beispielsweise innerhalb eines Schaltungsträgers verlötet. Für die Aufbau und Verbindungstechnik werden allgemein Verbindungsmaterialien mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit verwendet, um unerwünschte Zuleitungswiderstände gering zu halten. Derartige Verbindungsmaterialien weisen gleichzeitig eine gute thermische Leitfähigkeit auf. Typisch eingesetzte Lote, wie z.B. Pb37.5-Sn37.5-In25 oder In97-3Ag, weisen einen elektrischen spezifischen Widerstand von 2,2 *10-5Ωcm bzw. von 2,5 *10-6Ωcm und eine gute thermische Leitfähigkeit von 25W/mK bzw. von 73 W/mK auf.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen NTC - Widerstand vorzuschlagen, welcher ein sehr hohes Aufheizverhalten zeigt, wodurch der Widerstandswert von einem hohen Ausgangswert schnell auf einen niedrigen Wert reduziert wird. Gleichzeitig soll eine gute elektrische Anbindung gewährleistet sein, um den Zuleitungswiderstand bei hohen Strömen - beispielsweise während des Betriebs eines Elektromotors - gering zu halten.
  • Ferner ist es Aufgabe hohe Stromspitzen innerhalb einer elektrischen Baugruppe und/oder Anlage wirkungsvoll zu reduzieren, wobei auftretende Verlustleistungen gering gehalten werden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Widerstandsbauteil sowie eine das Widerstandsbauteil als Strombegrenzer enthaltende elektrische Baugruppe und/oder Anlage mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein hohes Aufheizverhalten eines Heißleiters dadurch zu erreichen, dass das NTC - Widerstandsmaterial möglichst gut thermisch von seiner nächsten Umgebung isoliert wird. Auf diese Weise soll eine niedrige thermische Masse erreicht werden, welche im Wesentlichen auf die Masse des NTC-Widerstandsmaterials beschränkt ist.
  • Die Erfindung geht daher aus von einem elektrischen Widerstandsbauteil mit zumindest einem Anschlusskontakt. Das Widerstandsbauteil umfasst dabei ein NTC-Widerstandsmaterial, welches von dem zumindest einen Anschlusskontakt über ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmaterial kontaktiert ist. Zur Erhöhung einer thermischen Entkopplung des Anschlusskontaktes von dem NTC-Widerstandsmaterial weist das elektrisch leitfähige Verbindungsmaterial eine thermische Leitfähigkeit von ≤ 20W/mK auf, insbesondere 1 - 10 W/m K. Sobald das NTC-Widerstandsmaterial in einem kalten Zustand von einem Strom durchflossen wird, wird aufgrund des anfänglich hohen Widerstandes eine hohe Verlustleistung im Widerstandsbauteil erzeugt. Infolge der erzeugten Verlustleistung kommt es zu einer Wärmeentwicklung, bei welcher jedoch die Wärme wegen der schlechten thermischen Leitfähigkeit des Verbindungsmaterials hauptsächlich durch die thermisch isolierte geringe Masse des NTC-Widerstandsmaterials aufgenommen wird. Da die Wärme nicht mehr über die das NTC-Widerstandsmaterial angrenzende nächste Umgebung, insbesondere den Anschlusskontakt, abgeführt werden kann, erreicht das NTC-Widerstandsmaterial in einer viel kürzeren Zeit hohe Temperaturwerte. Aufgrund des Heißleiterverhaltens liegen demnach vorteilhaft bereits nach viel kürzerer Zeit geringe Widerstandswerte vor. Dadurch ist erreicht, dass hohe Anlaufströme, beispielsweise beim Einschalten von Elektromotoren oder Transformatoren, wirkungsvoll reduziert werden können. Gleichzeitig werden jedoch Verlustleistungen minimiert aufgrund der sich sehr schnell einstellenden kleinen Widerstandswerte.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Widerstandsbauteils möglich.
  • In Weiterbildung des Widerstandsbauteils weist das Verbindungsmaterial einen elektrischen spezifischen Widerstand von ≤ 1*10-3 Ωcm auf. Insbesondere liegt dieser zwischen 1*10-5 Ωcm - 1*10-3 Ωcm. Trotz einer thermischen Isolierung des NTC-Widerstandsmaterials lässt sich somit eine ausreichend gute elektrische Leitfähigkeit sicherstellen, wodurch ein Zuleitungswiderstand in vorteilhafter Weise gering gehalten wird.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Verbindungsmaterial ein elektrischer Leitkleb ist, insbesondere ein Silberleitklebstoff, welcher den elektrischen Anschlusskontakt mit dem NTC-Widerstandsmaterial über einen Stoffschluss miteinander verbindet. Ein Leitklebstoff hat gegenüber einem Lotmaterial eine deutlich niedrigere Wärmeleitfähigkeit. Somit lässt sich das NTC-Widerstandsmaterial bei einer ausreichenden elektrischen Anbindung gleichzeitig thermisch isolieren. Über die Dicke der Klebstoffschicht lässt sich die thermische Anbindung des NTC-Widerstandsmaterials an die gewünschte Performance des Widerstandsbauteils einstellen. Elektrisch leitfähige Klebstoffe weisen beispielsweise einen elektrisch spezifischen Widerstand zwischen 1*10-4 Ωcm - 1*10-3 Ωcm auf, wogegen deren thermische Leitfähigkeit einen Wert von 1 - 10 W/mK zeigen.
  • In einer besonderen Ausführungsform weist das Verbindungsmaterial eine Porenstruktur auf. Unter Porenstruktur sind Hohlraum aufweisende Strukturen innerhalb des elektrisch leitfähigen Verbindungsmaterials gemeint, wobei die Hohlräume keinen Beitrag für eine elektrische Stromleitung liefern. Die Porenstruktur kann dabei offen oder geschlossen vorliegen. Die Poren bzw. Hohlräume sind bevorzugt mit Luft gefüllt. Luft zeigt eine schlechte thermische Leitfähigkeit, sodass diese als zusätzlicher thermischer Isolator gegenüber dem NTC-Widerstandsmaterial wirkt. Zusätzlich ist durch die Porenstruktur die thermische Masse des Verbindungsmaterials verringert, wodurch eine mögliche Wärmeaufnahme des sich aufheizenden NTC-Widerstandsmaterials weiter eingeschränkt ist. Bevorzugt liegt das Verbindungsmaterial in Form eines Metallschaumes oder eines Metalldrahtgeflechtes vor. Das Verbindungsmaterial ist dabei bevorzugt über eine Sinterverbindung mit dem NTC-Widerstandsmaterial und/oder weiter bevorzugt mit dem Anschlusskontakt stoffschlüssig kontaktiert. Beispielhaft sei der Aluminiummetallschaum "ERG Aerospace Duocel®" genannt. Dieser weist einen elektrisch spezifischen Widerstand von 2 - 20*10-5 Ωcm auf und eine thermische Leitfähigkeit von ca. 9,7 W/mK.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der zumindest eine Anschlusskontakt ein Anschlusselement, welches bevorzugt als ein Anschlussblech, ein Anschlussdraht oder ein Anschlusszapfen, insbesondere mit einem Gewindebereich, zur elektrischen Kontaktierung des Widerstandsbauteils ausgebildet ist. Dadurch ist eine einfache Kontaktierung des Widerstandsbauteiles beispielsweise innerhalb einer elektrischen Baugruppe und/oder Anlage durch gängige Verbindungstechniken ermöglicht. In vorteilhafter Weise kann sich die Ausformung des Anschlusselementes aufgrund verschiedener Anschlussmöglichkeiten dabei an den anwendungsspezifischen Anforderungen orientieren.
  • In Weiterbildung des Widerstandsbauteils ist das NTC-Widerstandsmaterial von zumindest zwei Anschlusskontakten kontaktiert, so dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung ein Stromfluss von dem einen Anschlusskontakt über das NTC- Widerstandsmaterial zu dem anderen Anschlusskontakt ermöglicht ist. Es ergibt sich dabei der große Vorteil, dass das stromdurchflossene NTC-Widerstandsmaterial aufgrund der thermischen Entkopplung zu den Anschlusskontakten ein hohes Aufheizverhalten zeigt. Ein solches Widerstandsbauteil eignet sich insbesondere in der Verwendung als ein sehr effektiv arbeitender Strombegrenzer zur Reduzierung von Stromspitzen bei Ein- und/oder Ausschaltvorgängen vom Strom führender Bauteile - wie zum Beispiel bei Elektromotoren oder Transformatoren - bei gleichzeitig optimierten Verlustleistungen.
  • Eine sehr einfache Ausführungsform des Widerstandsbauteils ergibt sich dadurch, dass das NTC- Widerstandsmaterial plattenartig ausgebildet ist und eine Ober- und eine Unterseite aufweist, welche zumindest teilflächig von jeweils einem Anschlusskontakt kontaktiert sind. Eine Außengeometrie des plattenartig vorliegenden NTC-Widerstandsmaterials kann hierbei beliebig gewählt sein, beispielsweise rund, viereckig oder mehreckig. Dadurch ergibt sich ein einfach zu realisierender Stapelaufbau aus Verbindungsschichten, Anschlusskontakten und dem NTC-Widerstandsmaterial in Ausbildung des Widerstandsbauteils. Eine ebene Ausführung der Ober und Unterseite des NTC-Widerstandsmaterials ermöglicht zudem einen Flächen- oder Linienkontakt eines jeweiligen Anschlusskontaktes. Dadurch ist das Widerstandsbauteil insgesamt mechanisch robust ausgeführt, sodass innerhalb einer automatisierten Bestückung und Verlötung auf einem Schaltungsträger eine hohe Prozesssicherheit gewährleistet werden kann. Der Anschlusskontakt kann beispielsweise als ein einfaches Drahtelement oder als ein metallisches Blechteil, insbesondere ein gestanztes oder gelasertes Blechteil, ausgeführt sein und zumindest über einen Abschnitt in einer Ebene der Ober- oder Unterseite seitlich zum NTC-Widerstandsmaterial abstehen. Über diesen Abschnitt hinaus kann der Anschluskontakt, beispielsweise durch eine Umbiegung, in einem Winkel - zum Beispiel rechtwinklig - zur oben genannten Ebene fortgeführt sein.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung oder alternativen Ausführungsform weist das NTC- Widerstandsmaterial zwischen der Ober- und Unterseite einen Durchbruch auf, insbesondere in Form einer Bohrung. Dabei ist vorgesehen, dass zumindest einer der Kontaktanschlüsse ein Anschlusselement umfasst, welches den Durchbruch durchdringt und welches zu dem anderen Kontaktanschluss elektrisch isoliert ist. Auf diese Weise können auch Anschlusskonzepte realisiert werden, bei welchen ausgehend für zumindest einen Anschlusskontakt eine axiale Anschlussmöglichkeit gefordert ist. Für bestimmte Anwendungsfälle ist für eine axiale Anschlussmöglichkeit das Anschlusselement des zumindest einen Anschlusskontaktes beispielsweise in Form eines Anschlusszapfens ausgebildet, welcher über einen Kraft-, Form- und/oder Stoffschluss zumindest mittelbar das NTC-Widerstandsmaterial kontaktiert.
  • Grundsätzlich kann einer oder beide Anschlusskontakte einen Trägerkörper umfassen, welcher jeweils angrenzend zum Verbindungsmaterial angeordnet ist und auf einer dem Verbindungsmaterial gegenüberliegenden Seite des Trägerkörpers mit dem Anschlusselement verbunden ist. Durch eine derartig mittelbare Kontaktierung lässt sich die Zuverlässigkeit des Widerstandsbauteiles verbessern. Beispielsweise können während der Montage oder im Betrieb auftretende mechanische und/oder thermomechanische Krafteinwirkungen durch eine homogenere Druckverteilung durch das NTC-Widerstandsmaterial aufgenommen werden. Zusätzlich ist dadurch die Flexibilität gegeben, das Widerstandsbauteil in seiner geometrischen Gesamtausformung entsprechend den Bauraumverhältnissen, dem Anschlusskonzept und den Anforderungen an die Handhabbarkeit im Wesentlichen über eine angepasste Ausformung des Trägerkörpers dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechend vorzusehen.
  • Bei den Ausführungsformen des Widerstandsbauteils kann der zumindest eine Anschlusskontakt als ein Lot-, Schweiß-, Steck- oder Schraubkontakt ausgebildet sein. Bei einem Steckkontakt weist der Anschlusskontakt eine entsprechende Steckgeometrie auf, welche komplementär zu einem entsprechenden Gegenkontakt, beispielsweise einem Crimpschuh, einem Schneidklemmkontaktelement, einer Bohrung oder einem Zapfen, ausgebildet ist. Der Steckkontakt kann hierbei auch derart vorgesehen sein, durch einen Steckvorgang eine Übergangs-oder Presspassung in dem Gegenkontakt auszubilden. In Form eines Schraubkontaktes weist der Anschlusskontakt zumindest über einen Bereich hinweg ein Gewinde auf, welches in Zusammenwirken mit einem Verschlusselement einen Schraubkontakt herstellt. Der Schraubkontakt ist dabei beispielsweise durch einen Gewindezapfen und eine Gewindemutter gebildet. Insgesamt können dadurch Ausführungsformen von Widerstandsbauteilen größerer Bauart ausgeführt werden, welche mechanische Anschlusskonzepte verfolgen.
  • Ein großer Vorteil ergibt sich weiterhin, wenn das NTC- Widerstandsmaterial von einer isolierenden Schutzmasse umschlossen ist und der zumindest eine Anschlusskontakt mit einem Anschlussbereich aus der Schutzmasse herausragt. Auf diese Weise ist das NTC-Widerstandsmaterial vor äußeren Umwelt- und Krafteinwirkungen gut geschützt. Zusätzlich ist das NTC-Widerstandsmaterial durch die Schutzmasse thermisch eingekapselt, sodass ein Aufheizverhalten des NTC-Widerstandsmaterials begünstigt wird.
  • Die Erfindung führt auch zu einer elektrischen Baugruppe und/oder Anlage mit zumindest einem stromführenden Bauteil, welche durch Schaltvorgänge Stromspitzen ausgesetzt ist. Derartige Stromspitzen ergeben sich beispielsweise bei einem Ein- oder Ausschaltvorgang durch eine Spannungsbeaufschlagung bzw. -wegnahme an dem zumindest einen stromführenden Bauteil. Die elektrische Baugruppe und/oder Anlage sieht dabei ferner zur Reduzierung dieser Stromspitzen einen Strombegrenzer vor. Der Strombegrenzer ist hierbei als ein erfindungsgemäßes elektrisches Widerstandsbauteil in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Insbesondere in Zusammenschaltung mit einem Elektromotor und/oder einem Transformator als das zumindest eine stromführende Bauteil zeigt sich der Vorteil in einer effektiven Reduzierung von Stromspitzen während oben genannter Schaltvorgänge, wobei gleichzeitig auftretende Verlustleistungen durch ein Einstellen von kleinen Widerstandswerten in sehr kurzer Zeit minimiert sind. Es sind ebenso andere Anwendungen für den Einsatz als ein Strombegrenzer möglich. Hierbei sind beispielsweise solche zu nennen, bei welchen wiederholte Stromspritzen die Lebensdauer eines Bauteils verringern, beispielsweise einer Batterie. Ebenso sind solche Anwendungen zu nennen, bei welchen Stromspitzen ein beabsichtigtes Nutzsignal überlagern und verfälschen, beispielsweise bei einer Datenleitung, weiterbeispielhaft bei einem Radio.
  • Eine besondere Ausführungsform sieht vor, dass die elektrische Baugruppe und/oder Anlage eine Batterie mit einem Stromanschluss umfasst. Hierbei ist vorteilhaft berücksichtigt, dass der Stromanschluss zumindest ein Anschlusselement des zumindest einen Anschlusskontaktes des Strombegrenzers bildet. Auf diese Weise ist der Strombegrenzer bzw. das erfindungsgemäße Widerstandsbauteil integraler Bestandteil der Batterie, insbesondere in Ausbildung eines Batterieanschlusses. Dadurch ist eine sehr kompakte Bauweise erhalten, bei welcher eine Strombegrenzung in unmittelbarer Nähe zur Stromquelle erfolgen kann und diese bereits nach kurzer Zeit wirksam werden kann.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Stromanschluss als ein von einer Grundfläche, insbesondere einer Gehäusefläche der Batterie, abstehender Anschlusszapfen mit einem Gewindebereich ausgebildet. Der Anschlusszapfen durchdringt dabei zumindest den Durchbruch im NTC- Widerstandsmaterial und überragt diesen zumindest mit einem Teil des Gewindebereichs. Es ergibt sich dadurch der Vorteil eines sehr einfachen Aufbaus, bei welchem das NTC-Widerstandsmaterial klemmend zwischen der Grundfläche und einem mit dem Gewindebereich zusammenwirkenden Verschlusselement aufgenommen werden kann. Darüber hinaus können noch weitere Anschlusselemente und/oder Trägerkörper des zumindest einen Anschlusskontaktes im Klemmbereich angeordnet sein. Dadurch kann in einfacher Weise ein Stapelaufbau allein durch einen Kraftschluss gehalten werden. Der Stapelaufbau kann hierbei dann auch keinen oder nur bereichsweise einen Stoffschluss umfassen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:
    • Fig. 1: eine erste Ausführungsform eines Widerstandsbauteils in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
    • Fig. 2a: eine weitere Ausführungsform eines Widerstandsbauteils in Form eines Batterieanschlusses in einer perspektivischen Darstellung,
    • Fig. 2b: das Widerstandsbauteil aus Fig.2a aus einer geänderten perspektivischen Sicht in einer geschnittenen Darstellung.
    Ausführungsformen der Erfindung
  • In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • In der Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines Widerstandsbauteils 100 in einer perspektivischen Schnittdarstellung gezeigt. Das Widerstandsbauteil 100 umfasst ein NTC-Widerstandsmaterial 10, welches bei niedrigen Temperaturen einen hohen Widerstandswert aufweist, wogegen die Widerstandswerte bei hohen Temperaturen stark vermindert sind. Demnach unterliegt der Widerstandswert einer Temperaturabhängigkeit. Das Widerstandsbauteil 100 ist als Heißleiter oder NTC-Widerstand ausgebildet. Hierzu weist das Widerstandsbauteil 100 zwei Anschlusskontakte 30 auf, welche aus einer das NTC-Widerstandsmaterial 10 vollständig umschließenden bzw. einkapselnden Schutzmasse 40 seitlich ausgeführt sind. Die Schutzmasse 40 ist beispielsweise als Gehäuse ausgebildet. Die Anschlusskontakte 30 sind jeweils beispielsweise als ein Drahtelement oder ein Blechteil, beispielsweise ein Blechstanzteil, ausgebildet. Über die seitlich aus dem Gehäuse 40 herausragenden Anschlusskontakte 30 kann das Widerstandsbauteil 100 innerhalb einer elektrischen Schaltung, beispielsweise als Teil einer elektrischen Baugruppe und/oder elektrischen Anlage 200, elektrisch kontaktiert werden. Hierfür weisen die jeweils seitlich aus dem Gehäuse 40 geführten Anschlusskontakte 30 zumindest einen Anschlussbereich auf, welcher zur elektrischen Kontaktierung des Widerstandsbauteils 100 bevorzugt als Lotkontakt, Schweißkontakt oder Steckkontakt ausgebildet ist. Innerhalb des Gehäuses 40 sind die Anschlusskontakte 30 mit dem NTC-Widerstandsmaterial 10 stoffschlüssig über ein Verbindungsmaterial 20 verbunden. Das NTC-Widerstandsmaterial 10 ist bevorzugt plattenartig ausgebildet, sodass der eine Anschlusskontakt 30 eine Oberseite 11 und der andere Anschlusskontakt 30 eine Unterseite 12 des NTC-Widerstandsmaterials 10 zumindest teilflächig, bevorzugt ganzflächig, verbindet. Insgesamt ergibt sich im Inneren des Gehäuses 40 daher ein Stapelaufbau aus Anschlusskontakten 30, dem NTC-Widerstandsmaterial 10 und dem zwischen den Anschlusskontakten 30 und der Oberseite 11 bzw. Unterseite 12 des NTC-Widerstands 10 angeordneten Verbindungsmaterials 20. Das Verbindungsmaterial 20 weist dabei eine bewusst geringe thermische Leitfähigkeit auf. Dadurch soll das NTC-Widerstandsmaterial 10 thermisch zu den Anschlusskontakten 30 isoliert werden. Eine gute thermische Isolierung zeigt sich dann, wenn die thermische Leitfähigkeit des Verbindungsmaterials 20 ≤ 20 W/m K ist. Eine besonders gute thermische Isolierung liegt bei Werten zwischen 1 - 10 W/mK vor. Gleichzeitig weist das Verbindungsmaterial 20 einen geringen spezifischen Widerstand auf, insbesondere ≤ 1*10-3 Ωcm, bevorzugt zwischen 1*10-5 Ωcm - 1*10-3 Ωcm. Dadurch ist ein Zuleitungswiderstand des Widerstandsbauteils 100 weiterhin ausreichend gering gehalten. Als besonders geeignete Verbindungsmaterialien zeigen sich Leitklebstoffe, wobei Silberleitklebstoffe bevorzugt Anwendung finden. Durch eine Spannungbeaufschlagung zwischen den Anschlusskontakten 30 kann ein Strom von einem Anschlusskontakt 30 über das jeweilige Verbindungsmaterial 20 und dem NTC-Widerstandsmaterial 10 bis zum anderen Anschlusskontakt 30 fließen. Durch den beschriebenen Stapelaufbau innerhalb des Gehäuses 40 sind die Anschlusskontakte 30 in einer Ebene zum NTC -Widerstandsmaterial 10 versetzt parallel angeordnet. In Bezug zu einer Längserstreckung treten sie dabei entgegen gerichtet aus dem Gehäuse 40 aus. Dem gegenüber kann je nach Anwendungsfall auch einer der Anschlusskontakte 30 innerhalb der Ebene gegenüber dem anderen Anschlusskontakt 30 in einem Winkel von kleiner 180° bis 0° verdreht sein.
  • In den Fig. 2a und 2b ist eine weitere Ausführungsform des Widerstandsbauteils 100 gezeigt. Im Gegensatz zu der Ausführung in Fig. 1 ist das NTC - Widerstandsmaterial 10 nun über zwei unterschiedlich ausgebildete Anschlusskontakte 30 kontaktiert. Beide Anschlusskontakte 30 weisen dabei grundsätzlich einen Trägerkörper 32 auf, welche über das Verbindungsmaterial 20 mit der Oberseite 11 bzw. Unterseite 12 des NTC-Widerstandsmaterials 10 stoffschlüssig verbunden sind. Die Trägerkörper 32 sind jeweils auf einer dem Verbindungsmaterial 20 gegenüberliegenden Seite des Trägerkörpers 32 mit einem Anschlusselement 31 verbunden. Das Anschlusselement 31 des einen Anschlusskontaktes 30 ist dabei in Form eines Anschlussbleches 31" mit einem Anschlussbereich 31a" ausgebildet. Der Anschlussbereich 31a" ist beispielsweise als Lotkontakt, Schweißkontakt oder Steckkontakt vorgesehen. Des Weiteren ist der Anschlussbereich 31a" beispielsweise als eine zu einer Grundfläche des Anschlussbleches 31' herauskragende Lasche ausgeformt, wobei der Anschlussbereich 31a" im Laschenabschnitt zusätzlich eine oder mehrere Umbiegungen aufweisen kann. Das Anschlusselement 31 des anderen Anschlusskontaktes 30 ist im Wesentlichen als ein Anschlusszapfen 31' ausgebildet, welcher an seinen zumindest einen Ende einen Gewindebereich aufweist. Das andere Ende kann wiederum über einen Form-, Kraft- oder Stoffschluss zum Beispiel mit einer Grundfläche eines Kontaktpartners verbunden sein (nicht gezeigt). Der Anschlusszapfen 31' durchdringt dabei den aus zumindest dem NTC-Widerstandsmaterial 10, den beiden Trägerkörpern 32, den angeordneten Verbindungsmaterialien 20 und dem einen Anschlussblech 32" gebildeten Stapelaufbau und überragt diesen zumindest mit einem Teilabschnitt seines Gewindebereiches. Hierzu weisen die einzelnen den Stapelaufbau bildenden Elemente 10, 20, 32, 31" jeweils eine Aussparung auf, insbesondere in Form einer Bohrung, welche jeweils koaxial zueinander in Bezug zu einer gemeinsamen Achse S ausgerichtet sind und einen Durchgang im Stapelaufbau bilden. Das Widerstandsbauteil 100 ist in diesem Ausführungsbeispiel zur Ausbildung eines Klemmschlusses vorgesehen. Der Klemmschluss ergibt sich hierbei dadurch, dass der vorliegende Stapelaufbau zwischen der zuvor genannten Grundfläche eines Kontaktpartners und einem mit dem Gewindebereich des Anschlusszapfens 31' in Wirkzusammenhang gebrachten Verschlusselements 35, beispielsweise einer Gewindemutter, klemmend aufgenommen ist. Zur elektrischen Isolierung des den Anschlusszapfen 31' aufweisenden Anschlusskontaktes 30 gegenüber dem anderen Anschlusskontakt 30, insbesondere gegenüber dem Anschlussblech 31", ist innerhalb des Durchgangs im Stapelaufbau zumindest bereichsweise ein Isolationsmaterial, beispielsweise in Form einer Isolierhülse 30, elektrisch trennend angeordnet. Zusätzlich kann innerhalb der Isolierhülse 36 eine weitere Metallhülse 37 aufgenommen sein, um den Stapelaufbau und den Klemmschluss beispielsweise mechanisch abzustützen. Zusätzlich kann der Stapelaufbau noch weitere den Klemmschluss unterstützende Elemente aufweisen. So kann beispielsweise auf der Seite des Verschlusselementes 35 eine Unterlegscheibe 34 angrenzend zum Trägerkörper 32 den Stapelaufbau abschließen. Auf der dann gegenüberliegenden Seite des Stapelaufbaus kann ferner eine weitere Scheibe, beispielsweise eine Federscheibe 38, innerhalb des Stapelaufbaus aufgenommen sein und die Aufrechterhaltung des Klemmschlusses unterstützen.
  • Für einen besonderen Anwendungsfall ist das Widerstandsbauteil 100 Teil einer elektrischen Baugruppe/oder Anlage 200 mit stromführenden Bauteilen, insbesondere einem Elektromotor und/oder einem Transformator. Dabei ist die elektrische Baugruppe und/oder Anlage 200 durch Ein- und/oder Ausschaltvorgänge an den stromführenden Bauteilen hervorgerufenen Stromspitzen belastet. Zur Reduzierung der Stromspitzen ist das Widerstandsbauteil 100 als Strombegrenzer schaltungstechnisch eingesetzt. Liegt als ein Teil der elektrischen Baugruppe und/oder Anlage 200 ferner eine Stromquelle vor, beispielsweise eine Batterie, mit einem Stromanschluss, so lässt sich die Ausführung nach Fig. 2a und 2b als Batterieanschluss 200' integral vorsehen. Hierbei ist dann der Stromanschluss als der Anschlusszapfen 31' vorzusehen, wogegen beispielsweise eine Batteriegehäusefläche oder andere Fläche die für den Klemmschluss notwendige Gegenfläche bietet.
  • Grundsätzlich können bei allen Ausführungsformen eines Widerstandsbauteils 100 das Verbindungsmaterial 20 in Form eines Metallschaumes, beispielsweise eines Aluminiummetallschaumes, oder eines metallischen Drahtgeflechtes ausgeführt sein. Eine Verbindung zum NTC-Widerstandsmaterial 10 ist dann beispielsweise durch eine Sinterverbindung auszuführen. In Bezug auf die Ausführung gemäß den Fig. 2a und 2b reicht alternativ auch ein einfacher Auflagekontakt aus, welcher durch ein Kraftschluss aufgrund des vorliegenden Klemmschlusses dauerhaft aufrechterhalten werden kann.

Claims (15)

  1. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) mit zumindest einem Anschlusskontakt (30), wobei das Widerstandsbauteil (100) ein NTC-Widerstandsmaterial (10) umfasst, welches von dem zumindest einen Anschlusskontakt (30) über ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmaterial (20) kontaktiert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Erhöhung einer thermischen Entkopplung des Anschlusskontaktes (30) von dem NTC-Widerstandsmaterial (10) das elektrisch leitfähige Verbindungsmaterial (20) eine thermische Leitfähigkeit von ≤ 20W/mK aufweist, insbesondere 1 - 10 W/mK.
  2. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verbindungsmaterial (20) einen elektrischen spezifischen Widerstand von ≤ 1*10-3 Ωcm aufweist, insbesondere zwischen 1*10-5 Ωcm - 1*10-3 Ωcm.
  3. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verbindungsmaterial (20) ein elektrischer Leitklebstoff ist, insbesondere ein Silberleitklebstoff, welcher den elektrischen Anschlusskontakt (30) mit dem NTC-Widerstandsmaterial (10) über einen Stoffschluss miteinander verbindet.
  4. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verbindungsmaterial (20) eine Porenstruktur aufweist, bevorzugt in Form eines Metallschaumes oder eines Metalldrahtgeflechtes.
  5. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zumindest eine Anschlusskontakt (30) ein Anschlusselement (31, 31', 31") umfasst, welches bevorzugt als ein Anschlussblech, ein Anschlussdraht oder ein Anschlusszapfen, insbesondere mit einem Gewindebereich, zur elektrischen Kontaktierung des Widerstandsbauteils (100) ausgebildet ist.
  6. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das NTC-Widerstandsmaterial (10) von zumindest zwei Anschlusskontakten (30) kontaktiert ist, so dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung ein Stromfluss von dem einen Anschlusskontakt (30) über das NTC- Widerstandsmaterial (10) zu dem anderen Anschlusskontakt (30) ermöglicht ist, wobei das stromdurchflossene NTC- Widerstandsmaterial (10) aufgrund der thermischen Entkopplung zu den Anschlusskontakten (30) ein hohes Aufheizverhalten zeigt.
  7. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das NTC- Widerstandsmaterial (10) plattenartig ausgebildet ist und eine Ober- und eine Unterseite (11, 12)aufweist, welche zumindest teilflächig von jeweils einem Anschlusskontakt (30) kontaktiert sind.
  8. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das NTC- Widerstandsmaterial (10) zwischen der Ober- und Unterseite (11, 12) einen Durchbruch aufweist, insbesondere in Form einer Bohrung, wobei zumindest einer der Kontaktanschlüsse (30) ein Anschlusselement (31') umfasst, welches den Durchbruch durchdringt und welches zu dem anderen Kontaktanschluss (30) elektrisch isoliert ist.
  9. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    der zumindest eine Anschlusskontakt (30) einen Trägerkörper (32) umfasst, welcher angrenzend zum Verbindungsmaterial (20) angeordnet ist und auf einer dem Verbindungsmaterial (20) gegenüberliegenden Seite des Trägerkörpers (32) mit dem Anschlusselement (31, 31', 31") verbunden ist.
  10. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zumindest eine Anschlusskontakt (30) als ein Lot-, Schweiß-, Steck- oder Schraubkontakt ausgebildet ist.
  11. Elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das NTC- Widerstandsmaterial (10) von einer isolierenden Schutzmasse (40) umschlossen ist und der zumindest eine Anschlusskontakt (30) mit einem Anschlussbereich (31, 31', 32") aus der Schutzmasse (40) herausragt.
  12. Elektrische Baugruppe und/oder Anlage (200) mit zumindest einem stromführenden Bauteil, welche durch Schaltvorgänge, insbesondere bei einem Ein- oder Ausschaltvorgang durch eine Spannungsbeaufschlagung bzw. - wegnahme an dem zumindest einen stromführenden Bauteil, Stromspitzen ausgesetzt ist, und mit einem Strombegrenzer zur Reduzierung dieser Stromspitzen, wobei der Strombegrenzer als elektrisches Widerstandsbauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.
  13. Elektrische Baugruppe und/oder Anlage (200) nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sie einen Elektromotor und/oder einen Transformator als das zumindest eine stromführende Bauteil umfasst.
  14. Elektrische Baugruppe und/oder Anlage (200) nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sie eine Batterie mit einem Stromanschluss umfasst, wobei der Stromanschluss zumindest ein Anschlusselement (31) des zumindest einen Anschlusskontaktes (30) des Strombegrenzers bildet.
  15. Elektrische Baugruppe und/oder Anlage (200) Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Stromanschluss als ein von einer Grundfläche, insbesondere einer Gehäusefläche der Batterie, abstehender Anschlusszapfen (31') mit einem Gewindebereich ausgebildet ist, welcher zumindest den Durchbruch im NTC-Widerstandsmaterial (10) durchdringt und zumindest mit einem Teil des Gewindebereichs diesen überragt, wobei das NTC- Widerstandsmaterial (10) klemmend zwischen der Grundfläche und einem mit dem Gewindebereich zusammenwirkenden Verschlusselement (35) aufgenommen ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008205384A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Tdk Corp サーミスタ組成物及びサーミスタ素子
EP2902761A1 (de) * 2012-09-28 2015-08-05 Mitsubishi Materials Corporation Temperatursensor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2385531B2 (de) * 2010-05-05 2019-01-30 Grundfos Management a/s Stromkabel mit intergrierter ntc Thermistor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008205384A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Tdk Corp サーミスタ組成物及びサーミスタ素子
EP2902761A1 (de) * 2012-09-28 2015-08-05 Mitsubishi Materials Corporation Temperatursensor

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