专利名称：电路保护器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及电路保护器件，更具体地，涉及一种用于电路保护的正温度系数热敏器件。
背景技术：
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻。按照温度系数的不同，热敏电阻通常分为正温度系数(Positive Temperature Coefficient, PTC)热敏电阻与负温度系数(Negative Temperature Coefficient, NTC)热敏电阻。PTC热敏电阻在温度升高时电阻值增加，而NTC热敏电阻在温度升高时电阻值降低。
对于PTC热敏电阻，其能在电流过大、温度过高时对电路起保护作用。使用时，将其串接在电路中，在正常情况下，其阻值很小，损耗也很小，不影响电路正常工作；但若有过流(如短路)发生，其温度升高，阻值也相应急剧升高，从而达到限制电流的作用，以避免损坏电路中的元器件。当故障排除后，PTC热敏电阻的温度自动下降，又恢复到低阻状态，因此PTC热敏电阻又称为可复性保险丝。因而广泛地应用在诸如移动电话电池组、数码电池组、膝上型计算机电池组等等的电池行业中。
在现有技术中，用于柱状电池的过温保护的PTC热敏电阻为一环状盘。如附图1 所示为其截面图，其中，PTC热敏电阻的中心区域具有一定大小的圆孔4，并且该PTC热敏电阻包括其一侧用于与金属电极帽(未示出)耦接以形成回路的第一电极层1，其中该金属帽一侧具有凸起，该凸起作为电池的正极，该PTC热敏电阻还包括位于中间的正温度系数热敏材料层2以及用于与防爆阀(未示出)耦接的第二电极层2。
然而，对于现有技术的PTC热敏电阻，其需要通过例如铆合方式与金属电极帽连接，这使得制作工艺复杂；并且该铆合会在PTC热敏电阻上引入压力而影响PTC热敏电阻的性能。发明内容
因此本发明的任务在于，提出一种电路保护器件，包括一正温度系数热敏材料层，其中所述正温度系数热敏材料层一侧的部分区域具有凸起，以及一第一电极层和一第二电极层，其中所述第一电极层覆盖所述正温度系数热敏材料层一侧的表面，而所述第二电极层覆盖所述正温度系数热敏材`料层另一侧的表面。这样根据本发明的PTC器件的第一电极层在柱状电池中代替现有技术中的金属帽作为电池的正极，从而节约了电池的材料成本和制作成本。
优选地，所述正温度系数热敏材料层的另一侧具有与所述凸起对应的凹部。该凹部的尺寸和大小被配置以便能够容纳防爆阀的凸起。
优选地，所述正温度系数热敏材料层的形状为圆盘形并且所述凸起位于所述圆盘形正温度系数热敏材料层的中部。这使得所述凸起与防爆阀的尺寸和位置相对应，以便使所述电路保护器件更好地耦接至防爆阀。
优选地，所述正温度系数热敏材料层包括聚合物热敏材料。聚合物热敏材料可重复使用，并且特别适用于诸如电池等的小尺寸的应用场合。
优选地，所述第一电极层和所述第二电极层包括镍、铜镍合金、不锈钢、铁中的一种或多种。这样就为不同种类的电池的生产提供了多种可能，电池厂商可以根据自己产品以及产品应用的需要来选择对于自己产品最匹配的电极材料。
相对于现有技术的PTC热敏电阻，本发明提供了一种结构更为简单的采用PTC热敏电阻的电路保护器件，其第一电极层可以代替现有技术中的金属帽而作为电池的电极， 从而在节约了电池材料成本以及安装成本的同时，使电池保护装置结构更加紧凑从而具有更好的保护性能。
图1示出了现有的用于柱状电池的保护的PTC热敏电阻的截面图2示出了根据本发明一个实施例的电路保护器件；
图3示出了图2中电路保护器件的截面图4示出了根据本发明另一实施例的电池的截面图。
具体实施方式
尽管下面的文本阐述了本发明的各种不同实施方式的详细描述，但是应当理解到，本发明的法律范围由本专利所附的权利要求的文字来界定。详细描述应当被解释为仅是示范性的，并非描述本发明的每种可能的实施方式，因为描述每种可能的实施方式，即使有可能，也是不切实际的。利用当前技术或在本专利申请日之后研发的技术，能够实现各种可替换的实施方式，这仍将落入界定本发明的权利要求的范围内。
图2示意地示出了根据本发明一个实施例的电路保护器件，图3示出了图2中电路保护器件的截面图。在实际应用中，该电路保护器件可以应用于柱状电池中，例如AAA电池或AA电池。
如图3所示，该电路保护器件包括PTC热敏材料层102，以及第一电极层101和第二电极层103。其中该第一电极层101覆盖该PTC热敏材料层102—侧的表面，并且该电路保护器件在这一侧具有凸起105 ;而该第二电极层103覆盖该PTC热敏材料层102另一侧的表面，并且该 电路保护器件在该另一侧具有与所述凸起对应的凹部104。在实际应用中，该凸起105例如可以通过冲压工艺或其他成形工艺形成。例如，通过冲压将同样包括PTC热敏材料层102、第一电极层101以及第二电极层103的、平板的电路保护器件从一侧冲压从而在而在该侧形成凹部104而在相对侧形成相应的凸起105。
如图2所示，包括PTC热敏材料层102、第一电极层101以及第二电极层103的电路保护器件的整体形状为圆盘形并且该凸起105位于该圆盘形电路保护器件的中部。需要说明的是，根据具体实施例的不同，例如该凸起105亦可位于PTC热敏材料层102的其他区域，例如靠近边缘的部分区域。
在本实施例中，电路保护器件的PTC热敏材料层包括聚合物热敏材料(Polymer PTC)，其具有可重复实用性并且适合用于小尺寸的应用场合。根据具体应用的不同，第一电极层101和第二电极层103可以包括镍、铜镍合金、不锈钢、铁中的一种或多种。
相比于图1中所示出的现有的用于柱状电池的保护的PTC热敏电阻，本发明的电路保护器件在PTC热敏材料层102的一侧形成凸起而在另一侧形成相应的凹部的结构。位于凸起一侧的第一电极层101用于代替现有技术中的金属电极帽的作用而被配置为电池的正极；而位于凹部一侧的第二电极层102用于耦接防爆阀，并且该凹部用于容纳防爆阀的凸起部分以代替现有PTC热敏电阻的中间圆孔的作用。该结构既节约了材料，又节省了电池的安装工艺从而大大降低了电池生产的成本。
图4示出了根据本发明另一实施例的电池的截面图。如图4所示，该电池包括电路保护器件11、防爆阀12、端盖13、密封件14以及电池体15。其中，电路保护器件11具有例如图2所示的结构。通常，在安装时，将电路保护器件11、防爆阀12、端盖13、密封件14 通过铆合的方式而耦接在一起形成盘状电极，然后其进一步与电池体15组装在一起。
可以看出，电路保护器件11的第二电极层耦接至防爆阀12，该防爆阀12中间具有与电路保护器件11的热敏电阻层中凹部的尺寸相对应的凸起。
尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本发明，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所上述实施方式。
那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的 限制。
权利要求
1.一种电路保护器件，包括 一正温度系数热敏材料层，其中所述正温度系数热敏材料层一侧的部分区域具有凸起，以及 一第一电极层和一第二电极层，其中所述第一电极层覆盖所述正温度系数热敏材料层一侧的表面，而所述第二电极层覆盖所述正温度系数热敏材料层另一侧的表面。
2.根据权利要求1所述的电路保护器件，其特征在于，所述正温度系数热敏材料层的另一侧具有与所述凸起对应的凹部。
3.根据权利要求1所述电路保护器件，其特征在于，所述正温度系数热敏材料层的形状为圆盘形并且所述凸起位于所述圆盘形正温度系数热敏材料层的中部。
4.根据权利要求1所述的电路保护器件，其特征在于，所述正温度系数热敏材料层包括聚合物热敏材料。
5.根据权利要求1所述的电路保护器件，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层包括镍、铜镍合金、不锈钢、铁中的一种或多种。
6.一种电池，包括根据权利要求1-5中任一项所述的电路保护器件。
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述凸起被配置为所述电池的正极。
8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述电池还包括防爆阀，所述第二电极层耦接至所述防爆阀。
全文摘要
本发明涉及一种电路保护器件，包括一正温度系数热敏材料层，其中所述正温度系数热敏材料层一侧的部分区域具有凸起，以及一第一电极层和一第二电极层，其中所述第一电极层覆盖所述正温度系数热敏材料层一侧的表面，而所述第二电极层覆盖所述正温度系数热敏材料层另一侧的表面。
文档编号H01C1/14GK103035348SQ201110301379
公开日2013年4月10日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者刘建勇, 蔡赵辉, 陈力, 潘杰兵 申请人:瑞侃电子(上海)有限公司