专利名称：Ptc装置和包含该装置的电气设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括PTC部件的PTC装置，尤其涉及一种包括用作电路保护装置 的聚合物PTC部件的PTC装置，以及一种包括这种装置的电气或电子设备。
背景技术：
聚合物PTC (正温度系数)部件广泛应用于各种电气或电子设备中，用于防止构成 所述设备的重要元件，如果极大的电流在功率电路等中流过，而发生故障。这种部件本身是 公知的，且典型地包括通常呈层叠形式的PTC元件，并由聚合物结构和金属电极(例如金属 箔电极)构成，所述聚合物结构包括其中分散有导电填料的聚合物，所述金属电极被设置 在PTC元件的面对的主表面上。例如，PTC部件作为电气设备用在可反复充电的电池组中。所述电池组在其一端 具有阴极端子，且PTC部件通过引线电连接到阴极端子。图7示意性地示出当从侧面观察 其时这种电池组的端部。在图7中，为了观察PTC部件及与其组合的多种元件的状态，将它 们以示意性剖视图示出。在所示出的电池组100中，PTC部件106电连接至所述电池组的阴极端子104，所 述端子被定位在设置于所述电池组的所述端部上的密封构件102上。该PTC部件106包括 层叠的PTC元件和设置在所述PTC元件的每一侧的主表面上的金属电极(为简化表示，PTC 元件和金属电极被表示成一整体部分)。所述PTC部件具有下引线108和上引线110，所述 下引线108和上引线110被电连接至所述金属电极，且向外伸出超过所述PTC元件的侧面。 具体地，下引线108电连接至所述阴极端子104，上引线110电连接至其它的指定电气元件 或电路，例如，如图所示，具有用于在再充电和/或放电时保护所述电池组免受过大电流等 影响的控制功能的布线基板112(例如PCM印刷电路模块)。因此，借助于所设置的PTC部 件106及与其连接的引线，PTC部件用作电路保护装置。当如上所述将PTC部件106设置在所述电池组100中且将其连接至所述电池组 100时，下引线108通过焊接被直接连接至阴极端子104，同时上引线110通过如图所示的 可弯曲的引线114电连接至所述布线基板112。在这样连接时，例如使用电阻焊。在电阻 焊的过程中，通过将待焊接的部分压在一起来进行焊接。注意到，在附图中，被焊接的部分 以黑圆点表示。例如，在设置于所述PTC部件106的金属电极上的下引线被压靠于阴极端 子104上，或者之前已经连接至布线基板112的连接端子116的可弯曲的引线114被压靠 于上引线110时，这些部件被连接在一起。注意到，在所示的实施例中，在将所述可弯曲的 引线114连接至上引线110之后，通过将引线114弯曲近似90度，引线114被表示成弯曲 的状态，以使得在已经被粗略地定位于PTC部件106的侧面上的布线基板112位于所述PTC 部件106上方时引线114的横截面成为L形。如上所述地使用的PTC部件应当满足的要求之一是在正常情况下PTC部件的自 身电阻要小。然而，本申请的发明人已经注意到，即使PTC部件自身的电阻低，PTC部件 在被设置在诸如上述电池组的电气设备上时其可靠性也可能不足(例如断开温度(triptemperature)上升)。像这样的可靠性的降低可能导致设置在指定电路中的PTC部件在预 想的条件(例如，在超过指定温度的温度下断开)下不能断开，并因此不能如上所指定地用 作电路保护装置。这是不期望的。不论是将PTC部件用在电池组上的实施例，还是用在任 何其他的电气设备中的基本情况下，在PTC部件用作电路保护装置时，这种可靠性的降低 是不期望的。现有专利文献专利文献专利文献1 日本专利公开出版物No. 2003-346917
发明内容
本发明要解决的技术问题如上所述，当PTC部件用作电路保护装置时，不期望PTC部件的可靠性降低。因 此，期望对于这种可靠性降低的原因进行研究，基于此，提供能够尽可能多地抑制可靠性降 低的PTC装置。例如，当将PTC部件用作诸如电池组等电气设备中的电路保护装置时，特别 期望PTC部件的电阻的增加被抑制。解决技术问题的手段鉴于上述问题，发明人切身地考虑了 PTC部件的可靠性降低的原因。因此，提出了 一种构思，即造成可靠性降低的一个非常可能的因素是在电气设备通过将PTC部件设置到 电气元件(例如阴极端子)并将它们电连接而被制造时作用在PTC部件上的力、在这样的 连接之后持续地作用在PTC部件上的力和/或在这种连接之后新产生的作用在PTC部件上 的力。然而，应当注意到，这一构思仅是一种可能性，本发明的范围并不由所述构思来界定。这种力作用所遵循的方向对于PTC部件是各不相同的，尤其是对于构成PTC部件 的PTC元件而言，于是，PTC部件产生了变形(例如，扭曲，翘曲、压缩和/或伸展)。实际上， 这种变形可能并不因为PTC部件的刚性(潜在的变形)而出现，但是即使在这种情况下，力 将沿着朝向这种变形的方向产生作用。应当相信，由于这种变形或潜在的变形，在PTC元件中的聚合物材料和分散于其 中的导电填料之间的位置关系将受到微妙的影响，使得PTC部件的电阻在指定的断开温度 下变得较低，这影响了 PTC部件的可靠性。由于基于上述构思的进一步研究，本发明提供了一种包括可靠性的降低被抑制的 PTC部件的装置，所述PTC装置包括PTC部件，所述PTC部件包括层叠的PTC元件以及设置在所述层叠的PTC元件两侧 上的金属电极；和金属层保持绝缘层，所述金属层保持绝缘层包括绝缘层和设置在所述绝缘层的主 表面中的一个上的金属层，其中PTC部件的金属电极中的一个被设置在所述金属层上，且 金属层与所述金属电极中的一个电连接。在本发明的一种优选实施例中，PTC装置还包括设置在金属层保持绝缘层的金属 层上的引线。通过该引线，PTC部件可以被电连接至指定的电气元件(例如电池组的阴极 端子)、指定的布线基板(例如电路保护基板，尤其是其连接端子)等。在这种PTC装置中， 设置在金属层保持绝缘层的所述金属层上的引线用作第一引线，PTC装置优选地还具有与PTC部件的另一金属电极电连接的第二引线。该第二引线用作将PTC部件电连接至其它的 指定电气元件，例如布线基板(如果上述电气元件是阴极端子)，或者阴极端子(如果上述 电气元件是电路保护基板，尤其是其连接端子)等。本发明还提供一种包括根据本发明的PTC装置的电气设备。尤其是，PTC装置的 PTC部件可以用作电气设备中的电路保护装置。本发明的技术效果在如图7所示的电池组中，当PTC部件被设置在密封构件102和布线基板112之 间时，例如PTC部件的下引线108如上所述连接至阴极端子104，此后，上引线110连接至布 线基板112的引线114，之前已经通过将引线114弯曲并将可弯曲的引线114连接至所述布 线基板112。在PTC部件以这种方式设置的情况下，尽管PTC部件是独立的，没有被任何元 件所支撑(特别是在PTC部件浮接(floating)的情况下)，但是其被焊接至阴极端子104 和引线114。而且，在这样焊接之后，引线114被弯曲，且PTC部件106保持处于独立状态。在 这种情况下，弯曲力通过上引线110作用在PTC部件106上，且下引线108固定于阴极端子 104 上。如图7所示，在一些情况下，在PTC部件连接至阴极端子104之后或之前，绝缘层 118被设置在PTC部件106下面的密封构件102上。该树脂层118用于在大的力作用在PTC 部件106上时限制PTC部件的位移。这种绝缘层118和PTC部件被它们之间的间隙分隔。如果需要，在PTC部件106如上所述通过引线108和110被电连接之后，该间隙由 供给至PTC部件和引线周围的区域的密封树脂120填充。尽管在图7中，PTC部件106被 示出为平行于密封构件102设置，但是几乎不存在基本上平行设置的情况，且不期望PTC部 件106被相对于密封构件102预先地定位。在所示出的实施例中，树脂层118借助于双面 粘合带122固定于密封构件102上。在这种焊接和弯曲的过程中，各个方向上的力作用在上引线110和下引线108上， 且该力作用在PTC部件106上，并因此作用在PTC元件上。这种作用在PTC元件上的力是 降低PTC部件的可靠性的因素。相反，在本发明的PTC装置中，为了尽可能多地抑制因此作用在PTC元件上的力的 作用，PTC部件被预先设置在金属层保持绝缘层上并基本上固定至其上，以使得它们形成整 体；由此，可以如上所述作用在PTC部件(或PTC元件)上的各种力可能通过金属层保持绝 缘层缓冲，因此，这种力的作用可以被尽可能多地抑制。当构成所述PTC部件的PTC元件非常薄(例如0. 5mm或更小)时，在各个方向上 作用于PTC部件的力的作用非常大；因此，本发明的效果也格外有优势。而且，因为本发明 的PTC装置可以经由金属层保持绝缘层被直接地设置在电气元件上，所以所述电气元件的 温度比PTC部件在浮接状态下连接至电气元件的情况更容易传递到PTC部件。于是，PTC部 件的灵敏度得到提高。
图1是示出根据本发明的PTC装置的一个实施例的侧面的示意性剖视图；图2是示出根据本发明的PTC装置的另一个实施例的侧面的示意性剖视图3是示出根据本发明的PTC装置的又一个实施例的侧面的示意性剖视图；图4是示出包含有如图1所示的根据本发明的PTC装置的电气设备的侧面的示意 性剖视图；图5是示出包含有如图2所示的根据本发明的PTC装置的电气设备的侧面的示意 性剖视图；图6是示出包含有如图3所示的根据本发明的PTC装置的电气设备的侧面的示意 性剖视图；图7是示出包含有现有技术的PTC装置的电池组的侧面的示意性剖视图。附图标记阐释10-PTC 装置；12-金属层保持绝缘树脂层；14-PTC部件；16-绝缘树脂层；18-金属层；20-第一引线；22-第二引线；
24-双面粘合带；26-密封树脂；30-金属层；100-电池组；102-密封构件；104-阴极端子；106-PTC 部件；108-下引线；110-上引线；112-布线基板；114-引线；116-连接端子;118-绝缘树脂层；120-密封树脂；122-双面粘合带；124-绝缘树脂。
具体实施例方式在下文中，将参照附图对本发明进行更具体地更详细的描述。在所有附图中，由相 同的附图标记表示的元件用于表示具有基本上相同的功能的元件。用在根据本发明的PTC装置中的PTC部件是公知的，且构成PTC部件的层叠的PTC 元件和金属电极等也是公知的。术语“PTC部件”用于表示该术语的通用含义；且特别优选 的是，PTC部件包括以层叠形状由所谓PTC结构(即聚合物PTC元件)形成的PTC元件； 设置在PTC元件的每个主表面上的第一金属电极(尤其是箔电极)和第二金属电极(尤其 是箔电极)。而且，聚合物PTC元件由所谓导电聚合物结构构成，其中导电填料(例如碳填 料、金属填料(铜填料、镍填料、镍钴合金填料等))被分散在聚合物材料(例如聚乙烯、聚 偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)等)中。典型地，PTC元件可以通过这种结构的 挤压模制而获得。PTC部件整体通常为层叠形状或盘形的元件，其具有在层叠的PTC元件的两侧上 的主表面的整个表面上层叠的金属电极(典型地是金属箔电极)。PTC元件可以例如是盘 形或薄矩形形状。金属层保持绝缘层也是公知的。特别是，以下结构可以用作金属保持陶瓷层；一种 具有陶瓷层(例如陶瓷基板)作为绝缘层，即具有绝缘陶瓷层，也就是，金属层保持陶瓷层； 或者一种具有树脂层作为绝缘层，即具有绝缘树脂层，也就是金属层保持绝缘树脂层。在本 发明中，优选具有绝缘树脂层的金属层保持绝缘层，但是假定在一定程度上具有一些的差异的情况下，甚至以具有陶瓷层的金属层保持绝缘层也可以获得上述作用。对于具有陶瓷层的金属层保持绝缘层，例如具有印刷在陶瓷层上的金属层(例如 Mo/Mn(钼/锰)或W(钨)层)(例如通过在被烧制之后镀Ni(镍)、Au(金)等的氧化铝 层，由此这种金属层被设置于陶瓷层上)的结构是能够在商业上获得的，且这些也可以用 在本发明中。对于金属层保持绝缘树脂层，诸如以下结构也可以用在本发明中，其中例如铜箔 的金属层被印制到绝缘树脂层上，在所述绝缘树脂层中，环氧树脂或类似物被浸渍到玻璃 布中，由此将金属层设置/结合在这种绝缘树脂层上。这种金属层保持绝缘树脂层也是所 谓的金属衬里绝缘树脂层，且其所具有的各种类型都是商业上可获取的。更具体地，金属层保持绝缘树脂层包括绝缘树脂层和结合于其上的金属层，例如 所述金属层呈金属箔、金属片(比金属箔更厚)等形式，且各种类型的金属层保持绝缘树脂 层是商业上可获得的。所述绝缘树脂层可以由任何合适的绝缘树脂形成；其可以例如由诸 如酚树脂、环氧树脂、氟树脂等树脂形成。注意到，绝缘树脂层也可以是绝缘树脂被浸渍到 用作基板(即浸渍有绝缘树脂的基板)的纸、玻璃或类似物中的绝缘树脂层，且通常优选使 用这种被浸渍的绝缘树脂层。金属层可以由任何合适的金属形成的，且可以例如由金属(例如铜、金、钼/锰或 钨)形成。在本发明的一个实施例中，用于形成布线基板的可商业获取的各种金属层衬里 树脂基板可以用作根据本发明的PTC装置的金属层保持绝缘树脂层。例如，铜衬里纸基体 酚树脂层、铜衬里纸/玻璃布基体环氧树脂层等可以用作根据本发明的PTC装置的金属层 保持绝缘树脂层。在本发明的PTC装置中，PTC部件，尤其是其的金属电极，被设置在金属层保持绝 缘层的金属层的一部分上，且它们被电连接。引线被设置在金属层的其余部分的至少一部 分上，且它们被电连接。图1至3是示出根据本发明的PTC装置的各种实施例的示意性侧视剖视图。应当 注意到，由于优选将金属层保持绝缘树脂层用作上述金属层保持绝缘层，所以金属层保持 绝缘树脂层的使用仅是作为下文更详细描述的示例。然而，类似地，使用金属层保持陶瓷层。PTC装置10包括金属层保持绝缘树脂层12和设置于其上的PTC部件14。金属层 保持绝缘树脂层12包括绝缘树脂层16和设置于其上的金属层18，它们例如在形成金属层 保持绝缘树脂层12时通过热压而结合在一起。应当注意，尽管PTC部件包括层叠的PTC元 件和设置在其两侧上的主表面上的金属电极，但是在所示的实施例中它们没有被区分，而 是显示成一体的PTC部件14。在PTC部件14和金属层保持绝缘树脂层12之间的连接可以以任何合适的方法制 成。例如，可以通过将例如焊锡膏、焊锡球、焊锡带或类似物设置于它们之间和在回流炉中 加热来进行。因此，在所示的实施例中，PTC部件的下金属电极被电连接至金属层保持绝缘 树脂层的金属层18。如图所示，本发明的PTC装置10优选地还包括作为第一引线设置在金属层保持绝 缘树脂层的金属层18上(尤其是，设置在对应于上述“金属层的其余部分的至少一部分”的 部分上)的引线20。引线20作用以将PTC部件14，尤其是其金属电极之一(特别是下电极)通过金属层18电连接至指定的电气元件(例如布线基板112或其连接端子116、密封 构件102或其阴极端子104、另一引线114等)。第一引线可以具有任何合适的形状，例如， 其可以是条带状、片状、线状等。另外，第一引线可以由任何合适的材料制成。在第一引线 20和金属层18之间的连接可以类似于在PTC部件14和金属层保持绝缘树脂层12之间的 上述连接通过使用任何合适的方法来制造。所示的实施例包括用于将PTC部件14的另一金属电极(特别是上电极)电连接 至另一指定电气元件的另一引线22。在本说明书中，所述另一引线也被称为第二引线，以将 其与上述第一引线区分。与上述第一引线类似，该第二引线可以具有任何形状，例如，其可 以是条带状、片状、线状等，如图所示。第二引线也可以由任何合适的材料制成。在PTC部 件的金属电极和第二引线22之间的连接可以类似于在PTC部件14和金属层保持绝缘树脂 层12之间的上述连接通过使用任何合适的方法来制造。注意到，如图2所示，根据本发明 的PTC装置可以具有另一元件，例如在第二引线22和PTC部件14之间的金属层30，且这种 金属层30是结合至可弯曲的引线114的导线，所述可弯曲的引线114连接至不与金属层保 持绝缘层12的金属层18电连接的金属层28。如图1至3所示，双面粘合带24优选地应用至在本发明的PTC装置中的金属层保 持绝缘树脂层12的底部的下侧。例如，当根据本发明的PTC装置用在如图7所示的电池组 中时，双面粘合带24的一面被结合至盖层102的外表面，而另一面结合至金属层保持绝缘 树脂层。在该实施例中，本发明的PTC装置可以用双面粘合带24连接至合适的基础构件 (例如，PTC装置所在的电气元件，例如密封构件(或盖层))。在连接至作为合适的基础构件的例如密封构件时，如果图1或图2或图3中的PTC 装置设置在密封构件上以使得从双面粘合带24的底部至第二引线22 (在图1的情况下) 或第一引线20 (在图2或图3的情况下)的底部的距离(表示为“t”)被设置成基本上等 于阴极端子从密封构件突出的高度(表示为“t’”)，第二引线或第一引线的底部达到刚好 被定位在阴极端子上的状态(即，第二引线或第一引线的底部水平位置基本上等于阴极端 子的顶部的水平位置的状态)。在这种状态下，当引线和阴极端子被焊接在一起以便将它们 电连接时，这种连接将作用在PTC部件上的不必要的力最小化。另外，如图1至3所示，PTC部件14优选地以树脂26密封在本发明的PTC装置中。 该树脂具有防止包含在PTC元件中的导电填料氧化的功能。例如可以使用环氧树脂。因此， 其优选地被供给以便至少覆盖构成PTC部件14的PTC元件的暴露部分，并优选地覆盖PTC 部件的整个暴露部分。通过以树脂来密封的这种方式，包含在PTC元件中的导电填料的氧 化可以被抑制，因此，可以尽可能多地抑制PTC部件的电阻的增加。图4示出包含如图1所示的根据本发明的PTC装置的作为电气设备的电池组100， 类似于图1，其以侧向示意剖视图示出。在图4中，本发明的PTC装置10具有其第二引线 22，所述第二引线22焊接至电池组100的阴极端子104。第一引线20设置在金属层保持绝 缘树脂层12的金属层18上，且第一引线20经由引线114(由于另一引线连接至其上)连 接至布线基板112。在所示的实施例中，第一引线20和另一引线114被焊接，且另一引线 114和布线基板112(更特别地是其连接端子116)被焊接。注意到，被焊接的部分以黑圆点 示出。另一引线114是可弯曲的引线，且在被连接至布线基板112的连接端子116之后，其 如图所示弯曲，因此，布线基板112可以位于PTC部件14的上方。
在如图4所示的实施例中，本发明的PTC装置使用双面粘合带M固定至密封构件 102 (即电池组的顶边缘)，以使得第二引线22刚好位于阴极端子104上，所述阴极端子104 从密封构件102向上突出。在这种情况下，PTC装置10可以位于密封构件102上，而基本 上没有不必要的力作用在PTC部件14上。当另一引线114连接至PTC装置的第一引线20， 并因此被完全定位时，在连接过程中作用在PTC部件14上的不必要的力也可以被抑制。注意到，也可以使用具有厚度对应于双面粘合带的厚度的绝缘树脂层16的PTC装 置，而不是使用双面粘合带。在这种情况下，PTC装置10不会被连接至密封构件102，但是 PTC装置基本上相对于阴极端子的突出方向定位于密封构件102上，这是由于金属层保持 绝缘树脂层12和PTC部件14的厚度之和基本上等于阴极端子104的突出高度。在这种情 况下，也尽可能多地减小可能作用在PTC部件上的不必要的力。图5示出包含如图2所示的根据本发明的PTC装置的作为电气设备的电池组100， 类似于图1，其以侧向示意剖视图示出。在图5中，本发明的PTC装置10具有其第一引线 20，所述第一引线20焊接至该电池组的阴极端子104。第一引线20设置在金属层保持绝缘 树脂层12的金属层18上，且第二引线22呈线状(例如铝线)。第二引线的一端被导线结 合至根据需要设置在PTC部件的电极上的金属层30，第二引线的另一端被连接至设置在金 属层保持绝缘树脂层的另一金属层观上的可弯曲的引线114(在图5中处于弯曲状态)。 该引线114通过例如焊接连接至布线基板112的连接端子116。注意到，如图4所示，被焊 接的部分以黑圆点示出。在所示的实施例中，尤其是在如图4所示的实施例中，金属层保持绝缘树脂层12 和双面粘合带M的厚度之和被配置成基本上等于阴极端子104的突出高度，并且正如在图 4的情况下，在该实施例中的PTC部件也基本上被定位。图6示出包含如图3所示的根据本发明的PTC装置的作为电气设备的电池组100， 类似于图1，其以侧向示意剖视图示出。在图6所示的实施例中，根据本发明的PTC装置10 具有其第一引线20，所述第一引线20焊接至该电池组的阴极端子104，如图5中示出的实 施例所示。第二引线22设置在PTC部件的顶部上，且可弯曲的引线114(在图6中处于弯 曲状态)，连接于其上，该引线114连接至布线基板112的连接端子116。如图4所示，被焊 接的部分以黑圆点示出。在所示的实施例中，也在如图5所示的实施例中，金属层保持绝缘树脂层12和双 面粘合带M的厚度之和被配置成基本上等于阴极端子104的突出高度，并且正如在图5的 情况下，在该实施例中的PTC部件也基本上被定位。在图4至6中的实施例中，PTC部件被定位于金属层保持绝缘树脂层12上且基本 上处于稳定的状态，以使得可以作用于PTC部件上的不必要的力尽可能多地被减小，由此， PTC部件的电阻的增加被尽可能多地抑制。而且，在图4至7中，也示出被供给至阴极端子 104周围的绝缘树脂124。而且，在图4至6中示出的实施例中可以明显看出，在图5所示的实施例中的布线 基板112的位置比图4和6所示的实施例中相对地更低，在图5所示的实施例中，金属层保 持绝缘树脂层12的金属层18通过引线20被连接至阴极端子104，而在图4和6所示的实 施例中，电极没有连接至金属层保持绝缘树脂层12的PTC部件的金属电极被通过引线22 或20连接至阴极电极104。事实上，布线基板112的位置可以通过PTC部件的厚度来降低。这意味着，如果如图4和图6所示的实施例被采用，则包括布线基板的电池组的尺寸可以被 制作的相对紧凑。当根据本发明的PTC装置(例如，如图1所示)被采用时，根据本发明的电气或电 子设备(例如如图4中所示的电池组100)可以通过包括步骤(1)至(3)的以下制造工艺 来制造，其中设备的一个电气元件(例如具有保护电路的基板112)被通过PTC装置连接至 另一电气元件(例如，密封构件102，且尤其是其阴极端子104)(1)首先制备包括PTC部件14和金属层保持绝缘层12的根据本发明的上述PTC 装置10的步骤；然后(2)将金属层保持绝缘层的金属层18和引线20连接并将引线22和PTC部件的金 属电极也相连接的步骤，其中，金属电极位于PTC部件中不与金属层保持绝缘层相连的一 侧上；且然后(3)将引线20和所述一个电气元件(例如具有保护电路的基板112)相连接并将 引线22和所述另一电气元件(例如密封构件102，且尤其是其阴极端子)也相连接的步骤。如上可见，用于制造电气设备的上述工艺中的步骤(1)和(2)对应于用于制造如 图1所示的根据本发明的PTC装置的工艺。当根据本发明的PTC装置(例如如图2所示)被使用时，根据本发明的电气或电子 设备(例如如图5所示的电池组100)可以通过包括步骤(A)至(C)的以下制造工艺在其 它实施例中被制造，其中设备的一个电气元件(例如具有保护电路的基板112)被通过PTC 装置连接至另一电气元件(例如，密封构件102，且尤其是其阴极端子104)(A)制备包括PTC部件14和金属层保持绝缘层12的根据本发明的上述PTC装置 10的步骤；然后 (B)将金属层保持绝缘层的金属层18和引线20连接并通过弓丨线22将PTC部件的 金属电极和设置在绝缘层上的另一金属层28上的引线114也相连接的步骤，其中，金属电 极位于PTC部件不与金属层保持绝缘层相连的一侧上，所述另一金属层28与金属层保持绝 缘层的金属层隔离开；且然后(C)将引线114和所述一个电气元件(例如具有保护电路的基板112)相连接并 将引线20和所述另一电气元件(例如密封构件102，且尤其是其阴极端子)也相连接的步骤。如上可见，用于制造电气设备的上述工艺中的步骤(A)和(B)对应于用于制造如 图2所示的根据本发明的PTC装置的工艺。当根据本发明的PTC装置(例如如图3所示)被使用时，根据本发明的电气或电子 设备(例如如图6所示的电池组100)可以通过包括步骤(a)至(c)的以下制造工艺在另 一实施例中被制造，其中设备的一个电气元件(例如具有保护电路的基板112)被通过PTC 装置连接至另一电气元件(例如，密封构件102，且尤其是其阴极端子104)(a)首先制备包括PTC部件14和金属层保持绝缘层12的根据本发明的上述PTC 装置10的步骤；然后(B)将金属层保持绝缘层的金属层18和引线20连接并将引线22与PTC部件的金 属电极也相连接的步骤，其中，金属电极位于PTC部件不与金属层保持绝缘层相连的一侧 上；且然后
(C)将引线22和所述一个电气元件(例如具有保护电路的基板112)相连接并将 引线20和所述另一电气元件(例如密封构件102，且尤其是其阴极端子)也相连接的步骤。如上可见，用于制造电气设备的上述工艺中的步骤(a)和(b)对应于用于制造如 图3所示的根据本发明的PTC装置的工艺。注意到，所述连接的上述步骤(2)、⑶、⑶、(C)、(b)和(C)可以以任何合适的方 式进行，只要能够实现电连接即可。特别地，被连接的对象可以被直接地(例如通过焊接的 方式)或间接地(例如通过在被连接的对象之间插入导电构件(例如，诸如可弯曲的引线 114的另一引线、诸如焊锡材料的导电材料等)的同时将它们连接的方式)连接。在优选的实施例中，步骤( 和(b)通过在使用焊锡材料的回流过程中间接地连 接来执行，步骤(3)、(C)和(c)通过以焊接直接地连接或根据需要在其间以各种形式插入 引线114的同时用焊接间接地连接来实现。注意到，在步骤(B)中，金属层保持绝缘层的金属层18和引线20在使用焊锡材料 的回流过程中被间接地连接，PTC部件的金属电极与设置在绝缘层上的另一金属层观上的 引线114通过引线22相连，其中金属电极位于PTC部件不与金属层18相连的一侧上，所述 另一金属层与金属层保持绝缘层的金属层隔离开，引线22的一端连接至设置在PTC部件14 的金属电极上的金属层30上。工业实用性由于PTC部件设置在根据本发明的PTC装置中的金属层保持绝缘树脂层上，所以 作用在PTC部件上的不必要的力可以被尽可能多地减小，以使得PTC部件的电阻的增加可 以被抑制。请注意，本申请要求基于日本专利申请No. 2008-180156(申请日2008年7月10 El，胃明名禾尔PTC device and electrical apparatus containing the same禾P 包含该装置的电气设备))的优先权，在此以引用的方式将其整体并入本文中。
权利要求
1.一种PTC装置，包括PTC部件，所述PTC部件包括层叠的PTC元件以及设置在所述层叠的PTC元件两侧上的 金属电极；和金属层保持绝缘层，所述金属层保持绝缘层包括绝缘层和设置在所述绝缘层的主表面 中的一个上的金属层，其中PTC部件的金属电极中的一个被设置在所述金属层上，且所述 金属层与所述金属电极中的一个电连接。
2.根据权利要求1所述的PTC装置，其中，所述PTC装置还包括设置在所述PTC部件的 另一金属电极上或设置在所述金属层保持绝缘层的所述金属层上的引线。
3.根据权利要求2所述的PTC装置，其中所述引线用作设置在所述金属层保持绝缘层 的所述金属层上的第一引线，且所述PTC部件的所述另一金属电极包括电连接至指定基板的第二引线。
4.根据权利要求2所述的PTC装置，其中所述引线用作设置在所述PTC部件的另一金 属电极上的第一引线，且所述PTC装置还包括电连接至所述金属层保持绝缘层的所述金属层的第二引线。
5.根据权利要求3或4所述的PTC装置，其中所述第一引线被制成使得被电连接至指 定的电气元件。
6.根据权利要求5所述的PTC装置，其中所述指定的电气元件是电池组的阴极端子。
7.根据权利要求6所述的PTC装置，其中所述第二引线被制成使得被电连接至另一电 气元件。
8.根据权利要求7所述的PTC装置，其中所述另一电气元件是布线基板，所述布线基板 允许所述PTC装置用作所述指定的电气元件的电路保护装置。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的PTC装置，其中所述金属层保持绝缘层是金属层 衬里绝缘树脂层，所述金属层衬里绝缘树脂层包括作为所述绝缘层的绝缘树脂层。
10.一种电气设备，包括根据权利要求1-9中任一项所述的PTC装置。
11.根据权利要求10所述的电气设备，其中所述电气设备是电池组。
全文摘要
提供了一种PTC装置，其中PTC部件的可靠性的降低被尽可能多地抑制。所述PTC装置包括PTC部件(14)，所述PTC部件包括层叠的PTC元件以及设置在所述层叠的PTC元件任一侧上的金属电极；和金属层保持绝缘层(12)，所述金属层保持绝缘层包括绝缘层(16)，和设置在绝缘层的主表面中的一个上的金属层(18)，其中PTC部件的金属电极中的一个被设置在所述金属层上，且金属层与所述金属电极中的一个电连接。
文档编号H01M2/34GK102089834SQ20098012683
公开日2011年6月8日 申请日期2009年7月8日 优先权日2008年7月10日
发明者小山洋幸 申请人:泰科电子日本合同会社