过电流保护装置制造方法及图纸

一种过电流保护装置包含第一电极、第二电极及包括第一聚合物层、第二聚合物层及第三聚合物层的正温度系数多层结构。该第一聚合物层接合于该第一电极且具有由第一聚合物组合物所制成的第一聚合物基材。该第二聚合物层具有穿孔且具有由第二聚合物组合物所制成的第二聚合物基材。该第三聚合物层接合于该第二电极且具有由第三聚合物组合物所制成的第三聚合物基材。本发明专利技术的过电流保护装置兼具低初始电阻及足够的剥离强度。

Over current protection device

【技术实现步骤摘要】
过电流保护装置
本专利技术涉及一种过电流保护装置，特别是涉及一种包含三个聚合物层的过电流保护装置，所述聚合物层具有的聚合物基材是由不同的聚合物组合物所制成。
技术介绍
参阅图1，由于正温度系数(positivetemperaturecoefficient,PTC)过电流保护装置具有PTC效应，使其可用作为电路保护装置1。现有电路保护装置1包含PTC聚合物层11及两个贴附在该PTC聚合物层11的两相反表面的电极12，该PTC聚合物层11包含含有晶体区域及非晶体区域的聚合物基材，及颗粒状导电填料，该颗粒状导电填料分散于该聚合物基材的非晶体区域，并形成用于电连接所述电极12之间的连续导电路径。该PTC效应指的是一种现象，该现象是当该晶体区域的温度被升高至其熔点时，该晶体区域中的结晶开始熔化，从而产生新的非晶体区域。当该新的非晶体区域增加至合并至该原非晶体区域的程度时，该颗粒状导电填料的导电路径会转变为非连续且该PTC聚合物层11的电阻会大幅增加，造成所述电极12之间电不导通。该电路保护装置1适用于保护电子设备，且该聚合物基材的材料是基于电子设备的操作电流及操作电压而选择，该PTC聚合物层11的聚合物基材通常是由以聚烯烃为基底的组合物所制成。然而，该电路保护装置1可能因为该PTC聚合物层11与所述电极12之间的贴合度较低而导致其导电度不理想。美国专利US6,238,598记载一种PTC聚合物掺合组合物及一种电路保护装置。该PTC聚合物掺合组合物包含非接枝的聚烯烃、经接枝的聚烯烃及导电性颗粒状材料。该电路保护装置包含包括该PTC聚合物掺合组合物的PTC元件，及两个连接该PTC元件的两相反侧的电极。通过该PTC聚合物掺合组合物包含的经接枝的聚烯烃，该电路保护装置具有较好的电稳定性，且该PTC元件与所述电极之间的贴合度较好。然而，上述美国专利US6,238,598记载的电路保护装置的体积电阻不低于0.15ohm-cm。若在该PTC聚合物掺合组合物中排除使用经接枝的聚烯烃，其体积电阻虽可降低至接近0.1ohm-cm，但该PTC元件与所述电极之间的剥离强度会随其降低至0.4kg/cm2，进而使得该PTC元件与所述电极可被轻易分离，造成电路保护装置故障或损毁。因此，兼具良好导电性及良好贴合度的过电流保护装置仍有待开发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种过电流保护装置，可以克服上述
技术介绍
的至少一个缺点。本专利技术的过电流保护装置包含第一电极、第二电极及正温度系数(PTC)多层结构。该正温度系数多层结构设置于该第一电极与该第二电极之间，且包括第一聚合物层、第二聚合物层及第三聚合物层。该第一聚合物层接合于该第一电极，该第一聚合物层具有第一聚合物基材及分散在该第一聚合物基材中的第一颗粒状导电填料，该第一聚合物基材是由第一聚合物组合物所制成。该第二聚合物层接合于该第一聚合物层，该第二聚合物层具有第二聚合物基材及分散在该第二聚合物基材中的第二颗粒状导电填料，该第二聚合物基材是由第二聚合物组合物所制成，该第二聚合物层具有至少一个穿孔。该第三聚合物层接合且设置于该第二聚合物层与该第二电极之间，该第三聚合物层具有第三聚合物基材及分散在该第三聚合物基材中的第三颗粒状导电填料，该第三聚合物基材是由第三聚合物组合物所制成。该第二聚合物组合物含有非接枝的聚烯烃且基本上不含有经接枝的聚烯烃。该第一聚合物组合物及该第三聚合物组合物各自含有经接枝的聚烯烃。本专利技术的另一个目的在于提供一种过电流保护装置，包含第一电极、第二电极及正温度系数多层结构。该正温度系数多层结构设置于该第一电极与该第二电极之间，且包括第一聚合物层、第二聚合物层及第三聚合物层。该第一聚合物层接合于该第一电极，该第一聚合物层具有第一聚合物基材及分散在该第一聚合物基材中的第一颗粒状导电填料，该第一聚合物基材是由第一聚合物组合物所制成。该第二聚合物层接合于该第一聚合物层，该第二聚合物层具有第二聚合物基材及分散在该第二聚合物基材中的第二颗粒状导电填料，该第二聚合物基材是由第二聚合物组合物所制成。该第三聚合物层接合且设置于该第二聚合物层与该第二电极之间，该第三聚合物层具有第三聚合物基材及分散在该第三聚合物基材中的第三颗粒状导电填料，该第三聚合物基材是由第三聚合物组合物所制成。该第二聚合物组合物含有非接枝的聚烯烃且基本上不含有经接枝的聚烯烃。该第一聚合物组合物及该第三聚合物组合物各自含有经接枝的聚烯烃。以下将就本
技术实现思路
进行详细说明：优选地，该穿孔的孔径范围为0.8-1.2mm。优选地，该第二聚合物层具有多个该穿孔且穿孔密度范围为4-16孔/cm2。优选地，该第一聚合物组合物及该第三聚合物组合物各自含有经不饱和羧酸酐接枝的聚烯烃。优选地，该第一聚合物组合物及该第三聚合物组合物中至少其中一者还含有非接枝的聚烯烃。优选地，该非接枝的聚烯烃是高密度聚乙烯(HDPE)。优选地，以该第一聚合物组合物的总重为100wt％，该第一聚合物组合物的经接枝的聚烯烃的含量范围为25-100wt％。优选地，以该第三聚合物组合物的总重为100wt％，该第三聚合物组合物的经接枝的聚烯烃的含量范围为25-100wt％。优选地，该第一颗粒状导电填料、该第二颗粒状导电填料及该第三颗粒状导电填料是各自选自于碳黑粉末、金属粉末、导电陶瓷粉末或其组合。更优选地，该第一颗粒状导电填料、该第二颗粒状导电填料及该第三颗粒状导电填料皆是碳黑粉末。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的过电流保护装置兼具低初始电阻及足够的剥离强度。附图说明本专利技术的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：图1是现有过电流保护装置的横截面示意图；图2是本专利技术过电流保护装置的第一具体实施例的爆炸透视图；图3是本专利技术过电流保护装置的第二具体实施例的横截面示意图；图4是该第二具体实施例的爆炸透视图；及图5是实施例6及比较例1的测试样品的温度-电阻关系图。具体实施方式在本专利技术被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。参阅图2，本专利技术过电流保护装置的第一实施例包含第一电极2、第二电极4及设置于该第一电极2与该第二电极4之间的正温度系数(PTC)多层结构3。该正温度系数多层结构3包括第一聚合物层31、第二聚合物层32及第三聚合物层33。该第一聚合物层31接合于该第一电极2，该第一聚合物层31具有第一聚合物基材及分散在该第一聚合物基材中的第一颗粒状导电填料，该第一聚合物基材是由第一聚合物组合物所制成。该第二聚合物层32接合于该第一聚合物层31，该第二聚合物层32具有第二聚合物基材及分散在该第二聚合物基材中的第二颗粒状导电填料，该第二聚合物基材是由第二聚合物组合物所制成。进一步地，该第二聚合物层32可进一步具有至少一个穿孔320。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过电流保护装置，其特征在于其包含：/n第一电极及第二电极；及/n正温度系数多层结构，设置于该第一电极与该第二电极之间，该正温度系数多层结构包括：/n第一聚合物层，接合于该第一电极，该第一聚合物层具有第一聚合物基材及分散在该第一聚合物基材中的第一颗粒状导电填料，该第一聚合物基材是由第一聚合物组合物所制成，/n第二聚合物层，接合于该第一聚合物层，该第二聚合物层具有第二聚合物基材及分散在该第二聚合物基材中的第二颗粒状导电填料，该第二聚合物基材是由第二聚合物组合物所制成，该第二聚合物层具有至少一个穿孔，及/n第三聚合物层，接合且设置于该第二聚合物层与该第二电极之间，该第三聚合物层具有第三聚合物基材及分散在该第三聚合物基材中的第三颗粒状导电填料，该第三聚合物基材是由第三聚合物组合物所制成；/n其中，该第二聚合物组合物含有非接枝的聚烯烃且基本上不含有经接枝的聚烯烃；及/n其中，该第一聚合物组合物及该第三聚合物组合物各自含有经接枝的聚烯烃。/n

【技术特征摘要】
1.一种过电流保护装置，其特征在于其包含：
第一电极及第二电极；及
正温度系数多层结构，设置于该第一电极与该第二电极之间，该正温度系数多层结构包括：
第一聚合物层，接合于该第一电极，该第一聚合物层具有第一聚合物基材及分散在该第一聚合物基材中的第一颗粒状导电填料，该第一聚合物基材是由第一聚合物组合物所制成，
第二聚合物层，接合于该第一聚合物层，该第二聚合物层具有第二聚合物基材及分散在该第二聚合物基材中的第二颗粒状导电填料，该第二聚合物基材是由第二聚合物组合物所制成，该第二聚合物层具有至少一个穿孔，及
第三聚合物层，接合且设置于该第二聚合物层与该第二电极之间，该第三聚合物层具有第三聚合物基材及分散在该第三聚合物基材中的第三颗粒状导电填料，该第三聚合物基材是由第三聚合物组合物所制成；
其中，该第二聚合物组合物含有非接枝的聚烯烃且基本上不含有经接枝的聚烯烃；及
其中，该第一聚合物组合物及该第三聚合物组合物各自含有经接枝的聚烯烃。


2.根据权利要求1所述的过电流保护装置，其特征在于：该穿孔的孔径范围为0.8-1.2mm。


3.根据权利要求1所述的过电流保护装置，其特征在于：该第二聚合物层具有多个该穿孔且穿孔密度范围为4-16孔/cm2。


4.根据权利要求1所述的过电流保护装置，其特征在于：该第一聚合物组合物及该第三聚合物组合物各自含有经不饱和羧酸酐接枝的聚烯烃。


5.根据权利要求1所述的过电流保护装置，其特征在于：该第一聚合物组合物及该第三聚合物组合物中至少其中一者还含有非接枝的聚烯烃。


6.根据权利要求1或5所述的过电流保护装置，其特征在于：该非接枝的聚烯烃是高密度聚乙烯。


7.根据权利要求1所述的过电流保护装置，其特征在于：以该第一聚合物组合物的总重为100wt％，该第一聚合物组合物的经接枝的聚烯烃的含量范围为25-100wt％。


8.根据权利要求1所述的过电流保护装置，其特征在于：以该第三聚合物组合物的总重为100wt％，该第三聚合物组合物的经接枝的聚烯烃的含量范围为25-100wt％。


9.根据权利要求1所述的过电流保护装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继圣，江长鸿，
申请(专利权)人：富致科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71