一种用于新能源电动车的ptc加热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于新能源电动车的PTC加热器，PTC陶瓷组合通过氧化铝陶瓷设置在铝管内。本实用新型采用厚度0.5～3mm的槽型氧化铝陶瓷作为绝缘材料，增加了电极片和铝管之间的距离，减小了电容，降低了泄露电流；在氧化铝陶瓷外部包裹聚酰亚胺绝缘纸，增加绝缘性能，采用槽型结构的氧化铝瓷块，实现电极片和PTC电极陶瓷上的表面电极定位，防止电极片和PTC电极间由于错位造成电弧产生；在铝管口，采用硅胶垫片固定在两铝管端口内，当压管后，硅胶垫圈被充分压紧，密封好，在铝管端口用硅胶密封，将铝管端口和PPS支架用硅胶密封，解决了漏水问题，使加热器防水等级达IP67以上。
【专利说明】-种用于新能源电动车的PTC加热器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及热敏陶瓷【技术领域】，具体来说是一种用于新能源电动车的PTC加 热器。
【背景技术】
[0002] 传统的绝缘型PTC加热器，是将上下电极片用导热硅胶粘结在若干片PTC陶瓷两 面，再用聚酰亚胺绝缘纸作为绝缘层，将PTC陶瓷和上下电极片包裹在一起，然后穿入方形 铝管内，经压管并粘结上散热器，再在两端口涂上硅胶密封而成。
[0003] 但是，在新能源汽车应用场合，目前这种加热器有一些固有的缺点，具体如下：
[0004] 1、泄露电流大：由于电极片和铝管之间通过聚酰亚胺绝缘材料隔离，电极片和铝 管形成一个电容器，在交流电压下，会存在一个充放电电流，该充放电电流和绝缘材料的泄 露电流叠加，使加热器的总体泄漏电流很大，达不到电动车的加热器的设计要求。
[0005] 2、绝缘强度的可靠性差：由于在装配过程中，不可避免地混入一些可以破坏绝缘 纸的杂质，在生产过程中或长期的热胀冷缩工作过程中，绝缘纸会破坏，导致加热器表面带 电，引起安全隐患。
[0006] 3、防水性能差：由于铝管端口仅仅采用硅胶密封，密封的距离（深度）不够，容易 导致浸水。
[0007] 4、耐压老化性能差：由于电极片和PTC陶瓷，在结构上不能定位，容易造成电极片 和PTC电极错位，当长期使用后，PTC电极和电极片边缘会产生电弧，造成绝缘损坏，最终可 能导致加热器击穿。
[0008] 因此，特别需要一种用于新能源电动车的PTC加热器，以解决现有技术中存在的 问题。 实用新型内容
[0009] 本实用新型的目的是为了解决现有技术中，没用一种适合新能源汽车应用的加热 器的缺陷，提供一种用于新能源电动车的PTC加热器，来解决现有技术中存在的问题。
[0010] 为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
[0011] 一种用于新能源电动车的PTC加热器，包括由上电极片、下电极片和PTC陶瓷组成 的PTC陶瓷组合，所述PTC陶瓷的上端面电极和下端面电极分别通过硅胶粘结上电极片和 下电极片，一种用于新能源电动车的PTC加热器，还包括氧化铝陶瓷和铝管，所述PTC陶瓷 组合通过氧化铝陶瓷设置在铝管内。
[0012] 在本实用新型中，还包括绝缘纸，所述PTC陶瓷组合由内侧至外侧的方向依次通 过氧化铝陶瓷和绝缘纸设置在铝管内。
[0013] 在本实用新型中，所述氧化铝陶瓷包含上凹盖和下凹盖，所述上凹盖的上凹口和 下凹盖的下凹口连接，使上凹口和下凹口组合形成一个陶瓷腔，所述陶瓷腔内设置PTC陶 瓷组合。
[0014] 在本实用新型中，所述铝管的外侧设置散热片。
[0015] 在本实用新型中，所述PTC陶瓷的形状为长方体状。
[0016] 在本实用新型中，所述上电极片的宽度和PTC陶瓷的宽度相等，所述下电极片的 宽度和PTC陶瓷的宽度相等。
[0017] 在本实用新型中，所述PTC陶瓷的各个棱角设置圆弧过渡，所述上电极片和下电 极片的形状分别为长方形，所述上电极片和下电极片的各个棱角分别设置圆弧过渡。
[0018] 在本实用新型中，还包括铝管和绝缘纸，所述PTC陶瓷上粘结上电极片和下电极 片时，PTC陶瓷与上电极片、下电极片组合的外部包裹绝缘纸，并通过绝缘纸设置在铝管内， 所述上电极片或下电极片与铝管左边内侧或右边内侧的最大可移动间隙宽度小于PTC陶 瓷上的电极留边宽度。
[0019] 有益效果
[0020] 本实用新型采用厚度0. 5?3mm的槽型氧化铝陶瓷作为绝缘材料，增加了电极片 和铝管之间的距离，大大减小了电容，降低了泄露电流；可以不采用绝缘纸，彻底避免了绝 缘纸磨损失效的问题，增强了绝缘性能；也可以在氧化铝陶瓷外部包裹聚酰亚胺绝缘纸， 进一步增加了绝缘性能，采用了槽型结构的氧化铝瓷块，实现了电极片和PTC电极的定位， 防止电极片和PTC电极间由于错位造成的电弧产生；在铝管口，采用硅胶垫片固定在两铝 管端口内，当压管后，硅胶垫圈被充分压紧，实现了良好的密封，然后再在铝管端口用硅胶 密封，最后将铝管端口和PPS支架用硅胶密封，彻底解决了漏水问题，使加热器防水等级达 IP67以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1本实用新型的结构示意图；
[0022] 图2本实用新型PTC陶瓷组合的结构示意图；
[0023] 图3本实用新型铝管的结构示意图；
[0024] 图4本实用新型氧化铝陶瓷的结构示意图；
[0025] 图5本实用新型上凹盖的结构示意图；
[0026] 图6本实用新型下凹盖的结构示意图；
[0027] 图7本实用新型留边宽度的结构示意图。
[0028] 其中：1、上电极片；2、下电极片；3、PTC陶瓷；4、PTC陶瓷组合；5、电极；6、硅胶；7、 氧化铝陶瓷；8、铝管；9、绝缘纸；10、上凹盖；11、下凹盖；12、上凹口；13、下凹口；14、陶瓷 腔；15、散热片；16、电极留边宽度。
【具体实施方式】
[0029] 以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0030] 实施例
[0031] 参见图1至图7，一种用于新能源电动车的PTC加热器，包括由上电极片1、下电极 片2和PTC陶瓷3组成的PTC陶瓷组合4, PTC陶瓷3的上端面电极和下端面电极（上端 面电极和下端面电极以下统称：PTC陶瓷表面电极5)分别通过硅胶6粘结上电极片1和下 电极片2, 一种用于新能源电动车的PTC加热器，还包括氧化铝陶瓷7和铝管8, PTC陶瓷组 合4通过氧化铝陶瓷7设置在铝管8内；氧化铝陶瓷7凹槽的内宽正好容纳PTC陶瓷组合 4,实现上电极片1、下电极片2和PTC陶瓷3之间的定位。同时，铝管8内部做有定位卡扣 (图中未示出），实现氧化铝陶瓷的定位；氧化铝陶瓷7的边缘设置倒角，避免和绝缘纸的摩 擦。
[0032] 一种用于新能源电动车的PTC加热器，还包括绝缘纸9, PTC陶瓷组合4由内侧至 外侧的方向依次通过氧化铝陶瓷7和绝缘纸9设置在铝管8内；优选的实施方式中，绝缘纸 9为聚酰亚胺绝缘纸，可以将绝缘纸9也折成槽型，使装配方便。
[0033] 氧化铝陶瓷7包含上凹盖10和下凹盖11，上凹盖10的上凹口 12和下凹盖11的 下凹口 13连接，使上凹口 12和下凹口 13组合形成一个陶瓷腔14,陶瓷腔14内设置PTC陶 瓷组合4。
[0034] 铝管8的外侧设置散热片15 ;达到较好的散热效果。
[0035] PTC陶瓷3的形状为长方体状；为本实用新型优选的实施方式。
[0036] 上电极片1的宽度和PTC陶瓷3的宽度相等，下电极片2的宽度和PTC陶瓷3的 宽度相等。
[0037] PTC陶瓷3的各个棱角设置圆弧过渡，上电极片1和下电极片2的形状分别为长方 形，上电极片1和下电极片2的各个棱角分别设置圆弧过渡；在实施例中，上电极片1、下电 极片2和PTC陶瓷3圆弧过渡的大小一致，达到整齐的技术效果；在优选的替换方案中，上 电极片1和下电极片2的圆弧过渡大于PTC陶瓷3的圆弧过渡。
[0038] 一种用于新能源电动车的PTC加热器，还包括铝管8和绝缘纸9, PTC陶瓷3上粘 结上电极片1和下电极片2时，PTC陶瓷3与上电极片1、下电极片2组合的外部包裹绝缘 纸9,并通过绝缘纸9设置在铝管8内，上电极片1或下电极片2与铝管8左边内侧或右边 内侧的最大可移动间隙宽度小于PTC陶瓷3上的电极留边宽度16 ;PTC陶瓷表面电极5未 完全覆盖在PTC陶瓷3的上部或下部，PTC陶瓷表面电极5是设置在PTC陶瓷3上部的中 部和下部的中部，因此，在PTC陶瓷3上，PTC陶瓷表面电极5的两侧留有一定的余量，即两 侧的余量分别是电极留边宽度16。
[0039] 将以上做成的数根加热器通过PPS支架装配在金属框架内，金属框架设计成2个 出风口，中间部分是导线汇集处，加热器分别固定在2个出风口内，这种设计避免了加热器 长度过长导致的装配困难和可靠性差的问题。
[0040] PPS支架除了固定加热器外，还起到了绝缘隔离的作用，特别地在设计上使PPS塑 料突出金属框架边缘，使爬电距离达3mm以上，确保加热器的散热器和金属框架之间能够 承受3500VAC/lmin的绝缘高压。
[0041] 在加热器的固定方式上，还特别设计了台阶螺丝，使加热器的尾端处于悬浮状态， 防止加热器的热胀冷缩而导致加热器的变形和失效。
[0042] 最终，对加热器两端及导线汇集处，采用硅胶灌注密封，防止浸水。
[0043] 本实用新型采用厚度为0. 5?3mm的槽型氧化铝陶瓷7作为绝缘材料，增加了上 电极片1、下电极片2与铝管8之间的距离，大大减小了电容，降低了泄露电流。为了进一步 增强绝缘性能，可以在槽型氧化铝陶瓷7外面包裹聚酰亚胺材质的绝缘纸9,或在槽型氧化 铝陶瓷7的内侧放置聚酰亚胺材质的绝缘纸9 ;同时，如果采用厚度2?3_槽型氧化铝陶 瓷作为绝缘层，可以不采用绝缘纸，彻底避免了绝缘纸磨损失效的问题，氧化铝陶瓷7的边 缘设置倒角，避免和绝缘纸的摩擦。
[0044] 采用了槽型结构的氧化铝陶瓷7,实现了上电极片1、下电极片2和PTC陶瓷表面 电极5的定位，防止两者间的电弧产生。同时，铝管8内也设置了定位卡扣，实现氧化铝陶 瓷7和铝管8的定位。
[0045] 采用硅胶垫片（图中未显示）固定在两铝管8的端口内，当压管后，硅胶垫片被充 分压紧，实现了良好的密封，然后再在铝管8的端口用硅胶密封，最后将铝管8的端口和PPS 支架（图中未示出）用硅胶密封，彻底解决了漏水问题，使加热器防水等级达IP67以上。
[0046] 采用不锈钢框架，左右开孔，中间导线引出的结构，如果采用单口出风的话，加热 器长度会很长，容易弯曲。
[0047] PPS支架安装后，边缘突出不锈钢框3_以上，确保不锈钢框和散热条之间足够的 爬电距离。
[0048] 本实用新型PTC加热器有以下的优点：
[0049] 1、泄露电流小于 0· 5m A/KW，或 0· 5m A/500mm ;
[0050] 2、绝缘强度的可靠性高，达3000VAC以上；
[0051] 3、防水性能达IP67以上；
[0052] 4、耐压老化性能好，寿命长；
[0053] 上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和使用本实 用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说 明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上 述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进 和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种用于新能源电动车的PTC加热器，包括由上电极片、下电极片和PTC陶瓷组成 的PTC陶瓷组合，所述PTC陶瓷的上端面电极和下端面电极分别通过硅胶粘结上电极片和 下电极片，其特征在于，还包括氧化铝陶瓷和铝管，所述PTC陶瓷组合通过氧化铝陶瓷设置 在铝管内。
2. 根据权利要求1所述的一种用于新能源电动车的PTC加热器，其特征在于，还包括 绝缘纸，所述PTC陶瓷组合由内侧至外侧的方向依次通过氧化铝陶瓷和绝缘纸设置在铝管 内。
3. 根据权利要求1或2所述的一种用于新能源电动车的PTC加热器，其特征在于：所 述氧化铝陶瓷包含上凹盖和下凹盖，所述上凹盖的上凹口和下凹盖的下凹口连接，使上凹 口和下凹口组合形成一个陶瓷腔，所述陶瓷腔内设置PTC陶瓷组合。
4. 根据权利要求3所述的一种用于新能源电动车的PTC加热器，其特征在于：所述铝 管的外侧设置散热片。
5. 根据权利要求4所述的一种用于新能源电动车的PTC加热器，其特征在于：所述PTC 陶瓷的形状为长方体状。
6. 根据权利要求5所述的一种用于新能源电动车的PTC加热器，其特征在于：所述上 电极片的宽度和PTC陶瓷的宽度相等，所述下电极片的宽度和PTC陶瓷的宽度相等。
7. 根据权利要求6所述的一种用于新能源电动车的PTC加热器，其特征在于：所述PTC 陶瓷的各个棱角设置圆弧过渡，所述上电极片和下电极片的形状分别为长方形，所述上电 极片和下电极片的各个棱角分别设置圆弧过渡。
8. 根据权利要求7所述的一种用于新能源电动车的PTC加热器，其特征在于，还包括铝 管和绝缘纸，所述PTC陶瓷上粘结上电极片和下电极片时，PTC陶瓷与上电极片、下电极片 组合的外部包裹绝缘纸，并通过绝缘纸设置在铝管内，所述上电极片或下电极片与铝管左 边内侧或右边内侧的最大可移动间隙宽度小于PTC陶瓷上的电极留边宽度。
【文档编号】H05B3/04GK203912216SQ201420291910
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】徐伟, 邵华, 顾君, 徐灵涵 申请人:上海帕克热敏陶瓷有限公司