PTC热敏电阻和电路保护方法技术

该PTC热敏电阻包括：具有PTC特性的导电性构件、分别设置在该导电性构件的2个不同部位的2个电极、和粘接剂，上述粘接剂具有导电性，同时具有在过热状态发生劣化而不可逆提高电阻的特性，并使上述导电性构件和上述2个电极中至少一个接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用过电流保护元件或温度保护元件来保护电路的热敏电阻和电路保护方法。本申请主张2003年6月23日申请的特愿2003-178662号的优先权，这里采用其内容。
技术介绍
PTC热敏电阻这样一种元件利用由热膨胀来改变导电性的导电性构件的正电阻温度特性、即PTC(Positive Temperature Coefficient 正温度系数)使电流难以流动或流动。作为具体构造，一般在由导电性聚合物或陶瓷等构成的导电性构件的2个不同部位分别锡焊2个电极。作为构成上述导电性构件的材料之一的导电性聚合物，例如，是混炼聚烯或氟系列树脂和炭黑后，通过放射线进行交联而构成的高分子树脂体。导电性聚合物的内部，由于在常温环境下炭黑粒子相连接而存在，故形成电流流动的多个导电通路，发挥良好的导电性。可是，由于流经导电通路的电流的过电流，导致导电性聚合物发生热膨胀，此时，炭黑的粒子间距离扩大，导电通路中断，电阻值急剧增大。这就是上述的正电阻温度特性(PTC)。在上述那样的PTC热敏电阻中，当设置在导电性构件的2个不同部位的电极间产生过电流时，导电性构件因焦耳热引起的自发热导致热膨胀，内部所包含的炭黑粒子间距离扩大，导电通路中断，因此电流难以流动，在电极间不流过电流时，自发热停止，导电性构件收缩，炭黑粒子间距离缩短，形成导电通路，从而返回到能通电的状态，所以可作为对流经电极间的电流大小变化进行触发的开关而起作用。上述那样的PTC热敏电阻，利用导电性构件的PTC特性，若周边的环境温度比规定温度(导电性构件热膨胀的温度)低，则能使小于等于规定大小的电流(称其为保持电流) 流动，若环境温度不低于规定温度，则导电性构件热膨胀，电流难以流动，所以可作为对放置导电性构件的环境温度变化进行触发的开关而起作用。特开平6-163203号公报记载着导电率随着热变化而变化的导电性膏。其指出在电路中设置上述那样的PTC热敏电阻时，在适当状态下进行使用时也不会产生任何问题，但在元件因过电流长时间连续动作的情况、或者长时间放置在非常高的温度环境下的情况，导电性构件被破坏而可能会使2个电极发生短路。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题研制的，其目的在于防止2个电极间的短路，确保电路的安全性。本专利技术提供一种PTC热敏电阻，其包括具有PTC特性的导电性构件；在该导电性构件的2个不同部位分别设置的2个电极；和粘接剂，该粘接剂具有导电性，同时具有在过热状态下发生劣化而不可逆地提高电阻的特性，并接合上述导电性构件和上述2个电极中的至少一个。若使用上述PTC热敏电阻，在2个电极间流动过量的电流时，首先，导电性构件因焦耳热引起的自发热导致热膨胀，在2个电极间电流难以流动。即使电流难以流动，导电性构件由于连续自发热，因此如果长时间发热，则接合导电性构件和电极的粘接剂将发生劣化，造成导电性下降(是电阻提高的结果)。粘接剂的电阻提高时，粘接剂也负担当初导电性构件主要负担的电压。不久，粘接剂的电阻超过导电性构件的电阻时，粘接剂主要负担电压，导电性构件消耗的热量变少，解除触发状态，自发热趋向结束。因而，不会到达破坏导电性构件那样的事态，保持设置了 PTC热敏电阻的电路的安全。若使用上述PTC热敏电阻，长时间放置在非常高的温度环境下，即使到达破坏导电性构件那样的事态，在此之前粘接剂发生劣化导致自身的导电性下降，介于2个电极间的粘接剂成为电阻体，也起到减小在电极间流动的电流值的作用。因而，即使达到破坏导电性构件那样的事态，2个电极也不会发生短路，而能够保持设置了 PTC热敏电阻的电路的安全。本专利技术涉及电路的保护方法，该电路包含因过剩的电流流动而发热的部件，具体地，在上述电路设置PTC热敏电阻的同时，使用具有导电性、同时在过热状态下发生劣化并不可逆地提高电阻的粘接剂，可通电地将构成上述电路的布线与上述部件进行粘接。若使用上述电路的保护方法，在电路施加过剩电压时，因过剩电流流过上述部件而发热。同时，过量的电流在PTC热敏电阻的两极间流动，构成PTC热敏电阻的导电性构件因焦耳热引起的自发热而发生热膨胀，导致电流在两极间难以流动。上述部件长时间发热时，粘接部件和布线的粘接剂将发生劣化而导致导电性下降。粘接剂的电阻提高时，粘接剂也负担当初导电性构件所主要负担的电压。不久，粘接剂的电阻超过导电性构件的电阻时，粘接剂主要负担电压，导电性构件所消耗的热量减少，解除触发状态，自发热趋向结束。因而，不会到达破坏导电性构件那样的事态，确保电路的安全。附图说明图1是表示本专利技术第1实施形态的图，是从斜上方斜视聚合物PTC热敏电阻的图。图2是同样表示本专利技术第1实施形态的图，是从侧方剖面观察PTC热敏电阻并放大主要部分的图。图3是表示本专利技术第2实施形态的图，是平面观察搭载了保护电路的锂电池的图。图4是表示本专利技术第3实施形态的图，是平面观察搭载了保护电路的锂电池的图， 在该保护电路中，对搭载了 PTC热敏电阻的印刷电路板进行了剖面观察。具体实施例方式在图1和图2的各图表示并说明本专利技术的第1第实施形态。图1和图2表示作为过电流保护元件的聚合物PTC热敏电阻。该聚合物PTC热敏电阻具有2个电极1、2和介于该2个电极1、2之间的导电性构件3。电极1、2和导电性构件3通过具有导电性的粘接剂4、5进行接合，两者没有直接接触的部分。电极1被配设在导电性构件3的一个侧面，电极2被配设在导电性构件3的另一个侧面。电极1平面观察时以长方形形成厚度均勻的板状，并成为在镍板Ia上覆盖了金的薄膜Ib的二层构造。电极2也形成和电极1相同的形状，并形成为在镍板加上覆盖了金的薄膜2b的二层构造。导电性构件3平面观察时是正方形的厚度均勻的板状，在PTC元件3a的两面分别形成金的薄膜:3b、3c。PTC元件3a在混炼例如聚烯或氟系列树脂和炭黑后，在通过放射线进行交联而构成的导电性聚合物3d的两面压接镍箔(或在铜箔上镀镍)3e。导电性聚合物 3d的内部，由于在常温环境下炭黑粒子相连接存在，故形成电流流动的多个导电通路，发挥良好的导电性。然而，由于流过导电通路的过电流使导电性聚合物3d热膨胀时，炭黑粒子间距离扩大，导电通路断开，电阻值急剧增大。(正电阻温度特性PTC)。电极1和导电性构件3彼此相对着金的薄膜lb、3b而配置，用充填在两者间的粘接剂4接合。同样，电极2和导电性构件3彼此相对着金的薄膜2b、3c配置，用充填在两者间的粘接剂5接合。粘接剂4、5如上述那样具有导电性，而且，具有在过热状态下发生劣化并不可逆地提高电阻的特性。导电性聚合物3d在没有热膨胀的温度区域难以劣化，导电性聚合物3d具有在进行热膨胀的温度区域易于劣化的特性。粘接剂4、5设合成树脂和导电性粉末为必须成分，根据需要添加粘度调整用等的添加剂并混炼。合成树脂可使用乙酸乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、丙烯酸树脂、乙烯基聚氨酯树脂等热塑性树脂。也可使用尿素树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、间苯二酚树脂、环氧树脂、有机硅树脂、α-烯烃马来酸酐树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等热硬化性树脂。也可以混炼以上的二种以上进行使用。导电性粉末，例如可以使用金粉末、银粉末、镍粉末、碳粉末和表面具有导电性的粉末。在电极1、2或PTC元件3a的表面形成的金薄膜能防止各构件表面的氧化，同时用于一面确保良好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＰＴＣ热敏电阻，包括：具有ＰＴＣ特性的导电性构件；和分别设置在该导电性构件上的两个不同部位处的两个电极，其中该导电性构件和该两个电极中的至少一个通过粘接剂接合，该粘接剂具有导电性以及在过热状态下退化且不可逆转地增加电阻。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山洋幸，
申请(专利权)人：泰科电子雷伊化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP