5 和16间的PTC材料层17。一般而言，该PTC元件11的面积（参图1)小于300mm 2,或特别 是小于200mm2或100mm2,甚至可小于50mm 2,且厚度在0. 2~2_。
[0033] 第一电极接脚12的一端连接该第一导电层15,且其长度除以截面积之值在 20-300mm \且电阻值小于3πιΩ。同样地，第二电极接脚13的一端连接该第二导电层，且其 长度除以截面积之值在20-300mm \且电阻值小于3πιΩ。限制电极接脚的电阻值是为了避 免导致整体过电流保护元件10的电阻值过大的问题。绝缘包覆层14包覆该PTC元件11 以及第一和第二电极接脚12和13连接该PTC元件11的一端。
[0034] 除图1和图2所示之外，本发明的插件式过电流保护元件亦可如图3和4所示，其 中图4为图3所示元件的右侧视图。插件式过电流保护元件20包含PTC元件21、电极接 脚22和23以及绝缘包覆层24。PTC元件21包含第一导电层25、第二导电层26及叠设于 第一和第二导电层25和26间的PTC材料层27。相较于PTC元件11的约成方形设计，PTC 元件21则采圆形设计。另外，电极接脚22和23有弯折处，可提供缓冲和安装时定位的功 能。
[0035] 表1显示本发明相关实施例的PTC材料层中各成分的体积百分比，其中该PTC材 料层主要包含结晶性高分子聚合物及导电陶瓷填料。结晶性高分子聚合物使用高密度聚乙 烯（HDPE)、低密度聚乙烯（LDPE)及 / 或聚偏氟乙烯（polyvinylidene fluoride ;PVDF)。 导电陶瓷填料使用碳化钛及/或碳化钨，其体积电阻率小于500Q-cm。表1中同时列出使 用碳黑（Carbon black ;CB)作为导电填料的比较例1和2。此外，实施例3有添加氮化硼 (BN)，而比较例1和2有添加氢氧化镁（Mg(OH) 2)，以增加阻燃性。其中结晶性高分子聚合 物占材料的体积百分比约在35~65%，其亦可为40%、45%、50%或55%。导电陶瓷填料 占材料的体积百分比约在35~65%之间，其亦可为40%、45%、50%或55%。
[0036] [表 1]
[0037]
【主权项】
1. 一种插件式过电流保护元件，包含： 一 PTC兀件，包含第一导电层、第二导电层及叠设于第一和第二导电层间的PTC材料 层，该PTC材料层的体积电阻率小于0. 18 Q -cm,该PTC材料层包含结晶性高分子聚合物及 均匀散布于其中的导电陶瓷填料，该导电陶瓷填料的体积电阻率小于500U Q-cm，且占该 PTC材料层的体积百分比在35-65%之间； 一第一电极接脚，一端连接该第一导电层； 一第二电极接脚，一端连接该第二导电层；W及 一绝缘包覆层，包覆该PTC元件W及第一和第二电极接脚连接该PTC元件的一端； 其中该插件式过电流保护元件的电阻值小于lOOmQ，且在25C其维持电流除WPTC元 件面积在0. 027~0. 3A/mm2之间； 其中第一和第二电极接脚的截面积与该维持电流有W下关系： 当该维持电流为0. 05~2. 4A时，各该第一和第二电极接脚的截面积至少为0. 16mm2 ; 当该维持电流为2. 5~11. 9A时，各该第一和第二电极接脚的截面积至少为0. 5皿2 . 当该维持电流为12~16A时，各该第一和第二电极接脚的截面积至少为0. 8皿2。
2. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该PTC元件的厚度在0. 2~2mm。
3. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中第一或第二导电层的厚度在 0.0175 ~0.21mm 范围中。
4. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该PTC元件的厚度除W第一导电层 和第二导电层总厚度之值在1~30。
5. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该PTC元件的面积小于300mm2。
6. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该维持电流等于kl+AXk2,其中kl =0. 9~6A，k2 = 0. 01~0. 03A/mm2, A为单位为平方毫米的PTC元件的面积。
7. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中绝缘包覆层选自玻璃转换温度小于 该结晶性高分子聚合物的烙点的高分子材料。
8. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该第一和第二电极接脚连接该第一 及第二导电层所使用焊锡的烙点大于19(TC。
9. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中各该第一及第二电极接脚的电阻值 小于3m Q。
10. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该导电陶瓷填料选自：碳化铁、碳 化鹤、碳化饥、碳化铅、碳化魄、碳化粗、碳化钢、碳化給、测化铁、测化饥、测化铅、测化魄、测 化钢、测化給、氮化铅、氮化铁或前述材料的混合物、合金、固溶体或核壳体。
11. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该过电流保护元件的崩溃电压除 W PTC元件厚度在50~lOOKV/mm。
12. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该过电流保护元件的电阻值小于 50m Q。
13. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该第一和第二电极接脚的截面积 在0. 16~1mm2的范围内。
14. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该第一和第二电极接脚的长度除 W截面积的值在20-300mnTi。
15. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该第一和第二电极接脚采用铜、 铁、其合金或组合，或外加锻锡。
16. 根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其中该PTC材料层经过电子束或y射 线照射。
【专利摘要】一种插件式过电流保护元件包含PTC元件、第一和第二电极接脚和绝缘包覆层。PTC元件包含第一和第二导电层及叠设于其间体积电阻率小于0.18Ω-cm的PTC材料层。PTC材料层包含结晶性高分子聚合物及均匀散布于其中的导电陶瓷填料，导电陶瓷填料的体积电阻率小于500μΩ-cm，且占PTC材料层的体积百分比在35-65％之间。第一电极接脚一端连接第一导电层，第二电极接脚一端连接第二导电层。绝缘包覆层包覆PTC元件以及第一和第二电极接脚连接PTC元件的一端。插件式过电流保护元件在25℃的维持电流除以PTC元件面积在0.027～0.3A/mm2之间。各该第一和第二电极接脚的截面积至少为0.16mm2。
【IPC分类】H01C1-144, H01C7-02, H01C7-13
【公开号】CN104681219
【申请号】CN201410186588
【发明人】朱复华, 沙益安, 杨恩典, 蔡东成
【申请人】聚鼎科技股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年5月5日
【公告号】US9147509, US20150155080