JP2021010014A - 突入電流制限用の電子デバイスおよび電子デバイスのアプリケーション - Google Patents
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Abstract
Description
部(複数)の間の電気抵抗を表している。
くはこの固定部材は、バッテリ配線への電気的に導通した接続を生成するように構成されて配設されている。好ましくはこの固定部材はさらに、バッテリ配線への機械的結合を生成するように構成されて配設されている。好ましくはこの固定部材はさらに、上記の接続部材(複数)間の(間接的な)機械的結合を生成するように構成されて配設されている。
La(1−x)EA(x)Mn(1−a−b−c)Fe(a)Co(b)Ni(c)O(3±δ)
上式で0≦x≦0.5、および0≦(a+b+c)≦0.5である。EAは、アルカリ土類元素、たとえばMg,Ca,Sr,またはBaを表す。δは、化学当量的な酸素の比率からのずれ(酸素過多あるいは酸素不足)を表す。好ましくは|δ|≦0.5であり、とりわけ好ましくは|δ|=0である。たとえば、上記のNTCセラミックは、La0.95Sr0.05MnO3の組成を備える。
、たとえば複合金属板として構成されてよい。この複合材料は、銅−インバール−銅(CIC)を備えてよい。材料として、インバールの代わりにコバールまたはモリブデンが用いられてもよい。インバールあるいはコバールあるいはモリブデンは、小さな熱膨張係数を有する。典型的には、これらの材料熱膨張係数は、10ppm/K以下となっており、たとえば7ppm/Kとなっている。これによってコバール/インバール/モリブデンの膨張係数はNTC素子2の膨張係数に非常に近いものとなっている。上記の複合材料の層(複数)の厚さの比を適切に選択することにより、接続部材3の膨張係数は、このNTC素子2の膨張係数に良好に合わせ込むことができる。熱応力は低減あるいは避けることができる。
図9は、図8に示す電子デバイスの1つの部分領域の上面図を示す。
成されている(図9参照)。これらの膨張ギャップ15は、0.05mm〜0.2mmの幅、たとえば0.1mmの幅を有する。これらの膨張ギャップ15により、所定の動作の際に上記のNTC素子2において、より小さな熱応力が生成される。
2 : NTC素子/NTCセラミック
2a : セグメント
3 : 接続部/接続部材
3a : 第1の部分領域
3b : 第2の部分領域
3c : 第3の部分領域
4 : 張力緩和部
5 : ケーブルシュー
6 : ハウジング
6a : 穴
7 : 結合材料
8 : 穴
9 : スペーサ
9a : 穴
10 : ナット
11 : ねじ棒
12a : 負側接続部材
12b : 正側接続部材
13 : 端部領域
14 : 絶縁性の部材
15 : 膨張ギャップ
L : 長手方向の軸
V : 垂直方向の軸
Claims (16)
- 突入電流制限のための電子デバイス(1)であって、
少なくとも1つのNTC素子(2)と、
少なくとも2つの導電性の接続部材(3)と、
を備え、
前記NTC素子(2)は、1つの結合材料(7)を介してそれぞれの前記接続部材(3)と電気的に導通して結合されており、
それぞれの前記接続部材(3)の熱膨張係数は、前記NTC素子(2)の熱膨張係数に合わせ込まれており、
前記NTC素子(2)は、25℃の温度で公称抵抗R25≦1Ωを備え、
前記電子デバイス(1)は、12V及び24V電源における直流電圧で1000Aまでの電流での使用に適用されうる、ことを特徴とする電子デバイス。 - 請求項1に記載の電子デバイスにおいて、
前記NTC素子(2)は、上面および下面を備え、
前記上面および前記下面は、少なくとも部分的にそれぞれの接続部材(3)によって電気的に導通して接続されている、ことを特徴とする電子デバイス。 - 前記接続部材(3)は、1つの複合材料を備える、ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子デバイス。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子デバイスにおいて、
前記接続部材(3)は、銅を含み、
前記接続部材(3)は、インバールまたはコバールを含む、ことを特徴とする電子デバイス。 - 前記接続部材(3)は、銅−インバール−銅の1つのシート構造を備え、10%≦銅≦30%,50%≦インバール/コバール≦80%,10%≦銅≦30%の厚さの比を有する、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 前記結合材料(7)は、焼結銀を含むこと、を特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 前記NTC素子(2)は、2個,3個,またはこれ以上のセグメント(2a)を備える、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 前記電子デバイス(1)の初期状態における前記NTC素子(2)の電気比抵抗は、2Ωcm以下である、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 前記接続部材(3)は、厚さdを有し、0.3mm≦d≦0.8mmとなっている、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 前記NTC素子(2)は、厚さdを有し、100μm≦d≦600μmとなっている、ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の電子デバイスにおいて、
前記電子デバイス(1)は、複数のNTC素子(2)および複数の接続部材(3)を備え、
複数の前記NTC素子(2)は互いに並列に回路接続されている、ことを特徴とする電子デバイス。 - 請求項11に記載の電子デバイスにおいて、
前記NTC素子(2)は積層体形状に上下に重なって配設されており、
隣り合った2つの前記NTC素子(2)の間には、それぞれ1つの接続部材(3)が配設されており、
複数の前記NTC素子(2)は、前記接続部材(3)を介して互いに熱的にカップリングされている、ことを特徴とする電子デバイス。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の電子デバイスにおいて、
前記NTC素子(2)は、以下の組成
La(1−x)EA(x)Mn(1−a−b−c)Fe(a)Co(b)Ni(c)O(3±δ)
を備え、
0≦x≦0.5、および0≦(a+b+c)≦0.5であり、EAはアルカリ土類元素を表し、δは、化学当量的な酸素の比率からのずれを表し、当該アルカリ土類元素(EA)は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、またはバリウムから選択されており、|δ|≦0.5となっている、ことを特徴とする電子デバイス。 - 前記NTC素子(2)は、7ppm/K〜10ppm/Kの熱膨張係数を備える、ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 請求項1乃至14のいずれか1項に記載の電子デバイスにおいて、
前記電子デバイス(1)は、1つの固定部材(10,11)を備え、
前記固定部材(10,11)は、−40℃の動作温度での前記NTC素子(2)の抵抗と同じかあるいは大きくなっている電気抵抗を有する、ことを特徴とする電子デバイス。 - 請求項1乃至15のいずれか1項に記載の電子デバイス(1)の、自動車分野におけるスタート/ストップシステムへのアプリケーション。
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