热敏电阻层、电池用电极、电池和热敏电阻制造技术

本发明专利技术的热敏电阻层为以配置于电流通路的方式设置的热敏电阻层，其特征在于，所述热敏电阻层包含热敏颗粒、覆盖所述热敏颗粒的表面的多个导电性颗粒、以及粘接多个导电性颗粒的粘结剂，多个导电性颗粒形成导电网络，所述热敏颗粒是至少其表面层为热塑性树脂的颗粒，所述热塑性树脂是与所述粘结剂相比在更低的温度下软化的树脂，所述热敏电阻层以通过所述热塑性树脂发生软化变形而高电阻化的方式设置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热敏电阻层、电池用电极、电池和热敏电阻


[0001]本专利技术涉及一种热敏电阻层、电池用电极、电池和热敏电阻。

技术介绍

[0002]当电设备、电池等发生了某种故障时，有时电流持续流通而产生异常发热。已知有PTC热敏电阻等，其在产生这样的异常发热时高电阻化而使流通的电流变小(例如，参照专利文献1)。作为PTC热敏电阻，使用在树脂层中混合有导电性填料的导电性树脂层的聚合物类PTC热敏电阻等是已知的。不仅是热敏电阻，还有应用于电池的电极、面状发热体、热传感器等的例子。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2001
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028301号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]PTC热敏电阻的电阻急剧上升的温度(通断温度)几乎取决于所使用的结晶性聚合物的熔点。因此，通断温度的设计自由度小。另外，不能将通断温度设定为比结晶性聚合物的熔点低的温度。
[0008]本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，提供一种能够以高自由度设计/变更发生高电阻化的温度、且具有优异的热敏电阻特性的热敏电阻层。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本专利技术提供一种以配置于电流通路的方式设置的热敏电阻层。所述热敏电阻层包含热敏颗粒、覆盖所述热敏颗粒的表面的多个导电性颗粒、以及粘接多个导电性颗粒的粘结剂，多个导电性颗粒形成导电网络，所述热敏颗粒是至少其表面层为热塑性树脂的颗粒，所述热塑性树脂是与所述粘结剂相比在更低的温度下软化的树脂，所述热敏电阻层以通过所述热塑性树脂发生软化变形而高电阻化的方式设置。
[0011]专利技术的效果
[0012]本专利技术的热敏电阻层包含覆盖热敏颗粒的表面的多个导电性颗粒，多个导电性颗粒形成导电网络。通过该导电网络，热敏电阻层可以具有优异的导电性，且可以成为电流通路。
[0013]所述热敏颗粒的表面层或整体为热塑性树脂。因此，热敏电阻层的温度高于热塑性树脂的软化点时，热敏颗粒的表面层或整体的热塑性树脂软化/变形，热塑性树脂进入热敏电阻层的间隙(例如，相邻的导电性颗粒之间)，热敏颗粒的一部分凹陷。其结果，热敏颗粒的表面上的由多个导电性颗粒形成的导电网络发生变化或损坏，引起热敏电阻层的高电阻化。或者，热敏颗粒的表面层或整体软化变形时，热敏电阻层和与热敏电阻层连接的电流通路之间的界面处的接触点减少(例如，热敏电阻层的导电性颗粒与导电层的界面处产生
剥离。另外，例如，软化后的热敏性树脂侵入热敏电阻层的导电性颗粒与导电层的界面)。因此，该界面处的电阻变大，热敏电阻层发生高电阻化。
[0014]由此可见，通过热敏电阻层发生高电阻化，能够减小流通电流通路的电流，且能够抑制异常发热。因此，可以将本专利技术的热敏电阻层用作过热保护结构。另外，热敏电阻层在热敏颗粒的表面层或整体的热塑性树脂软化变形的温度下发生高电阻化，因此通过感知本专利技术的热敏电阻层的高电阻化，能够检测到热敏电阻层达到了该温度。因此，本专利技术的热敏电阻层可以用作热传感器。
[0015]另外，通过变更热敏电阻层中所含的热塑性树脂的种类、分子量，能够变更热塑性树脂软化的温度，因此能够以高自由度设计/变更热敏电阻层发生高电阻化的温度。另外，热塑性树脂软化的温度比热塑性树脂的熔点低，因此能够将热敏电阻层发生高电阻化的温度设为比较低的温度。
[0016]所述热塑性树脂是与粘结剂相比在更低的温度下软化的树脂，因此能够抑制在比热塑性树脂软化/变形的温度低的温度下粘结剂软化而由导电性颗粒形成的导电网络发生变化。因此，热敏电阻层能够在低于热塑性树脂的软化点的温度下具有优异的导电特性，且能够抑制在热敏电阻层中产生功率损耗。另外，当热敏电阻层的温度高于热塑性树脂的软化点时，如上所述，热敏电阻层的电阻值急剧升高。由此可见，本专利技术的热敏电阻层具有优异的热敏电阻特性。
附图说明
[0017]图1中，(a)为包含本专利技术的一个实施方式的热敏电阻层的热敏电阻的示意性剖视图，(b)为被多个导电性颗粒覆盖的热敏颗粒的示意性俯视图。
[0018]图2中，(a)为热塑性树脂软化变形后的热敏电阻的示意性剖视图，(b)为被多个导电性颗粒覆盖的热敏颗粒的示意性俯视图。
[0019]图3为包含本专利技术的一个实施方式的热敏电阻层的热敏电阻的示意性剖视图。
[0020]图4中，(a)为包含本专利技术的一个实施方式的热敏电阻层的电池用正极的示意性平面图，(b)为(a)的虚线A
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A处的正极的示意性剖视图。
[0021]图5中，(a)为包含本专利技术的一个实施方式的热敏电阻层的电池用负极的示意性平面图，(b)为(a)的虚线B
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B处的负极的示意性剖视图。
[0022]图6为包含本专利技术的一个实施方式的热敏电阻层的电池的示意性剖视图。
[0023]图7为包含本专利技术的一个实施方式的热敏电阻层的电容器的示意性剖视图。
具体实施方式
[0024]本专利技术的热敏电阻层为以配置于电流通路的方式设置的热敏电阻层。所述热敏电阻层包含热敏颗粒、覆盖所述热敏颗粒的表面的多个导电性颗粒、以及粘接多个导电性颗粒的粘结剂，多个导电性颗粒形成导电网络，所述热敏颗粒是至少其表面层为热塑性树脂的颗粒，所述热塑性树脂是与所述粘结剂相比在更低的温度下软化的树脂，所述热敏电阻层以通过所述热塑性树脂发生软化变形而高电阻化的方式设置。
[0025]多个导电性颗粒优选为形成覆盖热敏颗粒的表面的表面涂层，表面涂层优选为形成有导电网络的层，且具有小于热敏颗粒的平均粒径的厚度。由此，能够在热塑性树脂软化
的温度附近急剧增大热敏电阻层的电阻，且能够提高热敏电阻层的热敏电阻特性。
[0026]所述热敏颗粒优选为用所述热塑性树脂涂覆膨胀剂而成的颗粒、热膨胀性微胶囊或热塑性树脂颗粒。由此，能够提高热敏电阻层的热敏电阻特性。
[0027]多个导电性颗粒的平均粒径优选为20nm以上且100μm以下，所述热敏颗粒的平均粒径优选为2μm以上且1000μm以下。由此，热敏电阻层能够具有优异的热敏电阻特性。
[0028]本专利技术还提供一种电池用电极，其具备本专利技术的热敏电阻层、集电片、以及设置于集电片上的电极活性物质层。所述热敏电阻层配置于集电片与电极活性物质层之间。
[0029]本专利技术还提供一种电池，其具备本专利技术的电池用电极、电解质、以及容纳电池用电极和电解质的容器。
[0030]本专利技术还提供一种热敏电阻，其具备本专利技术的热敏电阻层、第1导电层、以及第2导电层。所述热敏电阻层以电流从第1导电层经由热敏电阻层流向第2导电层的方式、或者以电流从第2导电层经由热敏电阻层流向第1导电层的方式配置。
[0031]以下，参照多个实施方式对本专利技术更详细地进行说明。附图或以下描述中所示的结构是示例性的，本专利技术的范围不限于附图或以下描述。
[0032]第1实施方式
[0033]图1的(a)为包含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热敏电阻层，其特征在于，其是以配置于电流通路的方式设置的，所述热敏电阻层包含热敏颗粒、覆盖所述热敏颗粒的表面的多个导电性颗粒、以及粘接多个导电性颗粒的粘结剂，多个导电性颗粒形成导电网络，所述热敏颗粒是至少其表面层为热塑性树脂的颗粒，所述热塑性树脂是与所述粘结剂相比在更低的温度下软化的树脂，所述热敏电阻层以通过所述热塑性树脂发生软化变形而高电阻化的方式设置。2.根据权利要求1所述的热敏电阻层，其中，多个导电性颗粒形成覆盖所述热敏颗粒的表面的表面涂层，所述表面涂层为形成有所述导电网络的层，且具有小于所述热敏颗粒的平均粒径的厚度。3.根据权利要求1或2所述的热敏电阻层，其中，所述热敏颗粒为用所述热塑性树脂涂覆膨胀剂而成的颗粒、热膨胀性微胶囊或热塑性树脂颗粒。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：辻宣浩，村田学，川上尚，今井康人，小岛嘉朗，福永孝夫，
申请(专利权)人：日本黑铅工业株式会社，
类型：发明
国别省市：