[发明专利]过电流保护装置及使用该装置的电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种过电流保护装置及使用该装置的电池组件，特别是涉及一种包含正温度系数(positive temperature coefficient，简称PTC)元件及由具有一大于1.7W/mK的导热系数的散热电绝缘材料(heat dissipating and electrically insulative material)构成的散热层。

背景技术

正温度系数元件由于具有正温度系数效应，而能够作为过电流保护装置，例如自恢复保险丝(resettable fuse)。过电流保护装置包括一正温度系数元件，以及形成在该正温度系数元件的两相对应表面上的第一及第二电极。

美国专利第4,255,698号公开一种充电电池，包含多个电池单元，以及通过串联方式与所述电池单元电连接且具有在所述电池单元充电期间对抗过电流的功能的正温度系数装置。

参见图1，美国专利第5,801,612号电池组件8，包含多个电池单元82、83，及一在过热和过电流条件下保护所述电池单元82、83的正温度系数装置81，该正温度系数装置81是通过串联方式与所述电池单元82、83电连接。该正温度系数装置81包括一正温度系数元件811，及分别连接于该正温度系数元件811的两相对应的表面上的第一及第二电极812、813。

由于充电电流越高，所述电池单元82、83可以越快完成充电，因此希望能够将正温度系数装置81的保持电流(hold current)提高。所谓「保持电流」(或称为通过电流，pass current)是表示可以通过正温度系数装置而不会造成跳脱(trip)的最大稳定电流(maximum steady current)。理论上，要增加正温度系数装置81的保持电流可以通过增加该正温度系数装置81的表面积。然而，表面积的增加将无可避免地增加该电池组件8的整体尺寸，就目前电子产品微型化的趋势来说是不利的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种可以克服如前所述的现有技术的缺点的过电流保护装置。

本发明所述过电流保护装置，包含：

一正温度系数元件，具有对立的第一及第二表面，以及一周端；

第一及第二电极层，分别依序地连接于该第一及第二表面；

第一及第二导电引线，分别依序地连接于该第一及第二电极层，且分别具有一第一端部及第二端部；该第一端部是与该正温度系数元件重叠，该第二端部是由该第一端部延伸并超出该正温度系数元件的周端；及

由一散热电绝缘材料构成的第一及第二散热层，分别依序地连接并包覆于该第一及第二电极层及该第一及第二导电引线的第一端部；其中，该散热电绝缘材料具有一大于1.7W/mK的导热系数。

本发明的第一目的还可以采用以下技术手段进一步实现。

该散热电绝缘材料是选自于由下列所构成的群组：环氧类复合材料、丙烯酸类复合材料，及聚酯类复合材料。

该正温度系数元件是由一包括一导电性颗粒填充物及一高分子系统的正温度系数组成物所形成，该高分子系统含有一主聚合物单元及一强化聚烯烃，该主聚合物单元包含一基础聚烯烃及可选择性的地一接枝型聚烯烃；该基础聚烯烃具有一根据ASTMD-1238在230℃与12.6Kg压力下所量得的介于10g/10min至100g/10min的熔流速率；该强化聚烯烃具有一根据ASTMD-1238在230℃与12.6Kg压力下所量得的介于0.01g/10min至1.0g/10min的熔流速率。

该强化聚烯烃具有一介于600,000g/mole至1,500,000g/mole间的重量平均分子量。

该基础聚烯烃具有一介于50,000g/mole至300,000g/mole间的重量平均分子量。

该基础聚烯烃与该强化聚烯烃为高密度聚乙烯。

该接枝型聚烯烃是羧酸酐接枝的高密度聚乙烯。

该导电性颗粒填充物是选自于下列所构成的群组：碳化钛、碳化锆、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钼、碳化钨、氮化钛、氮化锆、氮化钒、氮化铌、氮化钽、氮化铬、二硅化钛、二硅化锆、二硅化铌、二硅化钨、金、银、铜、铝、镍、表面度镍玻璃球、表面镀镍石墨、钛钽固熔体、钨钛钽铬固熔体、钨钽固熔体，钨钛钽铌固熔体、钨钛钽固熔体、钨钛固熔体、钽铌固熔体及前述的组合。

本发明的第二目的在于提供一种包含前述过电流保护装置的电池组件。

于是，本发明电池组件，包含：

一电池单元；及