具多层结构的电池保护元件制造技术

一种具多层结构的电池保护元件，包括连接至电池正负极的金属导电片和一个电流感测单元；其特征在于，电流感测单元由至少两个相并联的过电流保护装置组成，过电流保护装置彼此以一硬质绝缘层隔离；电流感测单元夹置在两导电片之间； 过电流保护装置依序包括： 一个上电极层； 一个正温度系数的导电材料层； 一个下电极层。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电池保护元件，特别是一种具多层结构的电池保护元件。
技术介绍
目前，随着可携式电子产品(例如手机、笔记型电脑、手提摄影机及个人数字助理器等)的广泛应用，为防止电路发生过电流或是过高温现象的电池保护元件的重要性也愈来愈显著。现有的电池保护元件10，如图1所示，包括一个电流感测单元11、一个上金属导电片16和下金属导电片15。电流感测单元11包括一个上电极箔13、一个下电极箔12以及一个具有正温度系数的导电材料层14。上导电片16和下导电片15分别连接上电极箔13及下电极箔12的表面，以作为与可充电电池的正负极电连接的导电体。导电材料层14由聚合物及导电填料组成。由于导电材料层14的电阻值对温度变化反应灵敏，在正常使用状况时，其电阻可维持极低值，使电路得以正常运作。但是，当发生过电流(over current)或过高温(over temperature)的现象时，其电阻值会瞬间提高至一高电阻状态(例如104ohm以上)，而将过量的电流反向抵销，以达到保护电路元件的目的。一般而言，电流感测单元11的常态电阻值可根据现有的公式 而求得，其中ρ为导电系数，l为其长度且A为其面积。由于可携式电子仪器的体积愈来愈小，相对地电池保护元件10所能占用的空间也需缩小。所以，依据上述公式，则电池保护元件10的常态电阻值也将愈来愈大。此外，当现有电池保护元件10本身因使用不当而烧毁时，将造成连接至电池正负极的金属导电片15、16产生短路，称为不安全的毁损。因而，原本保护电池的目的不但没有达到，反而可能危及电池的使用安全。随着可充电电池的体积愈来愈小，对功率使用效率和使用安全性的要求日益提高，若以现有的电池保护元件10进行组装时，不但其常态电阻值偏高，且使用上亦存在不安全问题，因此，有必要针对此问题提出更有效的解决方案。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种常态电阻值低的具多层结构的电池保护元件，并可有效地降低电池保护元件的功率消耗。本专利技术的第二目的在于提供一种可避免产生短路危险的具多层结构的电池保护元件。为达到上述目的，本技术采取如下技术措施本技术多层结构的电池保护元件，包括连接至电池正负极的金属导电片和一个电流感测单元；电流感测单元由至少两个相并联的过电流保护装置组成，过电流保护装置彼此以一硬质绝缘层隔离；电流感测单元夹置在两导电片之间；过电流保护装置依序包括一个上电极层；一个正温度系数的导电材料层；一个下电极层。其中，所述过电流保护装置以导电通孔彼此并联连接。其中，所述过电流保护装置以位于其侧边的导电体彼此并联连接，导电体的截面呈半圆形。其中，所述硬质绝缘层由聚丙烯及玻璃纤维材料中之一制成。其中，所述电流感测单元最上层的过电流保护装置的上电极层上方设有一焊接层。其中，所述电流感测单元最下层的过电流保护装置的下电极层下方设有一焊接层。其中，所述金属导电片均位于所述电流感测单元的上方，所述焊接层具有两个相互绝缘的焊接区。其中，所述金属导电片均位于所述电流感测单元的下方，所述焊接层具有两个相互绝缘焊接区。其中，所述金属导电片分别位于所述电流感测单元的不同侧。其中，所述导电通孔和侧边之间具有一蚀刻线。其中，所述导电通孔是利用电镀、无电解电镀或涂导电胶工艺之一制成。其中，所述半圆导电体是利用电镀、无电解电镀或涂导电胶工艺之一制成。其中，所述正温度系数的导电材料层由一聚合物及一导电填料组成。其中，所述上电极层和下电极层的材料选自铜、镍、金及其合金。与现有技术相比，本技术具有如下效果由于本技术的电池保护元件利用数个过电流保护装置的并联而可降低常态电阻值，在数个过电流保护装置之间加入聚丙烯、玻璃纤维或其它硬度较强的材料层，因此，即便本身因使用不当而烧毁，亦可避免连接至电池正负极的金属导电片产生短路。附图说明图1现有电池保护元件的结构示意图；图2本技术电池保护元件第一实施例的立体示意图；图3本技术电池保护元件第一实施例中各金属层的立体分解示意图；图4本技术电池保护元件第一实施例沿图3中A-A’剖面线的剖面图；图5本技术电池保护元件第二实施例的立体示意图；图6本技术电池保护元件第二实施例中各金属层的立体分解示意图；图7本技术电池保护元件第二实施例沿图6中B-B’剖面线的剖面图；图8本技术电池保护元件第二实施例中各金属层的另一立体分解示意图；图9本技术电池保护元件第三实施例的立体示意图；图10本技术电池保护元件第三实施例中各金属层的立体分解示意图；图11本技术电池保护元件第三实施例沿图10中C-C’剖面线的剖面图。具体实施方式结合附图及实施例对本技术的结构特征详细说明如下如图2所示，其中，本技术的第一实施例的电池保护元件20和现有技术的最大不同点在于本技术的上导电片21和下导电片22之间包括至少两个彼此并联的过电流保护装置23、24，其可降低元件电阻值和元件所消耗的功率。图2中，本技术的多层结构的电池保护元件20包括一个上导电片21、一个下导电片22、第一过电流保护装置23、第二过电流保护装置24和第三绝缘层25；其中，第一过电流保护装置23包括一个第一焊接层231、第一绝缘层232、第一上电极层233、第一正温度系数的导电材料层234及第一下电极层235。第二过电流保护装置24包括一个第二焊接层241、第二绝缘层242、第二下电极层243、第二正温度系数的导电材料层244及第二上电极层245。第三绝缘层25可使用聚丙烯(PP)或玻璃纤维等材料制成，不仅可提供绝缘效果，亦可维持一定的硬度。第一绝缘层232和第二绝绿层242则可以较简易的方式涂防焊绿漆，以防止第一焊接层231和上导电片21及第二焊接层241和下导电片22因接合不当时产生的短路现象。电池保护元件20的侧边具有导电通孔26、27，且其内缘可利用电镀、无电解电镀或导电胶涂导电材料形成。如图3所示，其为本技术电池保护元件第一实施例中各金属层的立体分解示意图；其中，各金属层可采用铜箔、镍箔、镀镍铜箔、金箔或其合金。第一上电极层232、第一下电极层235、第二上电极层245和第二下电极层241的一侧各具有一蚀刻环33，用于阻绝电导通至导电通孔26、27。因此，该电池保护元件20的电连接方式应包括两条路径，其中，第一路径为上导电片21经由导电通孔26电连接至第一焊接层231、第一上电极层233、第二上电极层245，而第二路径为下导电片22经由导电通孔27电连接至第二焊接层241、第二下电极层243和第一下电极层235。经由上述电连接的方式即可在上导电片21和下导电片22之间夹设彼此并联的第一过电流保护装置23和第二过电流保护装置24，因此，可降低元件电阻值和元件所消耗的电功率。如图4所示，其为本技术电池保护元件第一实施例沿图3中A-A’剖面线的剖面图；很显然地，上述的两条电连接路径可由图4的剖面图得到验证。如图5所示，其为本技术电池保护元件第二实施例的立体示意图；其中，电池保护元件50和第一实施例的多层结构电池保护元件20的最大不同点在于导电通孔51、52的截面形成一个整圆形，且并非位于多层结构电池保护元件的侧边(即形成半圆状导通孔)。导电通孔51、52以整圆的方式贯穿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱复华，王绍裘，马云晋，
申请(专利权)人：聚鼎科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：