[发明专利]汽车微型电机用新型可恢复过流/过温保护器件

说明书

技术领域

本发明涉及汽车微型电机用保护器件技术领域，更具体地，涉及汽车微型电机用过流/过温保护器件技术领域，特别是指一种汽车微型电机用新型可恢复过流/过温保护器件。

背景技术

近年来，汽车微型电机已经广泛的用于汽车的驱动和控制上，但电机驱动和控制装置经常要经受-40℃～120℃严酷的工作环境，而且要求能够连续和可靠地运行。传统的保护方法是在电机上串联双金属片热保护器和采用环氧粉末包封的聚合物PTC器件来保护汽车微型电机。

但由于汽车电机使用环境的严酷性，特别是在-40℃～120℃，电源电压经常在8V～16V之间变化时，双金属片热保护器在循环闭合过程中触点容易失效，材料易疲劳，使用寿命短。传统的环氧粉末包封的聚合物PTC器件由于采用PTC芯片直接焊接引线，再采用环氧粉末包封，由于环氧层导热性差，不能敏感的感应电机内部温度的变化，在低温低压下不能进行有效保护，高温高电压的条件下误保护，导致电机不能工作或失效。因为现有的PPTC的转折温度特性不能完全满足汽车电机在-40℃～120℃的环境下，电源在8VDC～16VDC波动时的环境要求，不能对电机进行有效保护，特别是在低温低电压和高温高电压下进行有效保护；通常，具有低转折温度的过流/过温保护器件不能满足高温高电压的下电机的有效保护，具有高转折温度的过流/过温保护器件不能在低温低电压环境下对电机进行保护。

在此，为适应上述工作温度范围和电压范围的使用要求，特别是在低温低电压以及高温高电压的使用要求，对由聚合物复合物与导电碳黑构成的过流/过温保护器件进行了研究。

发明内容

本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供一种汽车微型电机用新型可恢复过流/过温保护器件，其能在较宽的温度和电压范围内对电机进行有效保护，特别是能在-40℃～120℃温度范围和8V～16V电压范围内对电机进行有效保护且使用寿命长。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案具体如下：

一种汽车微型电机用新型可恢复过流/过温保护器件，其特点是，为三层结构，包括上层、中层和下层，所述上层和所述下层分别贴合所述中层的上表面和下表面，所述中层是具有正温度系数特性的聚合物芯片，所述上层和所述下层是导电层，所述导电层包括内表面和外表面，所述内表面与所述中层贴合，所述外表面与一电极连接，所述聚合物芯片包括聚合物基体树脂、导电性微颗粒和无机填料，所述聚合物基体树脂的熔融焓在30～55J/g，熔点为160℃～180℃。最外面的电极可以根据电机使用要求做成不同形状，比如片状。上述聚合物基体树脂也可以将两种和两种以上，熔点在160℃～180℃之间，熔融焓在不同范围内的聚合物，采用双螺杆进行挤出共混造粒得到，这里具体的指偏氟聚合物。

较佳地，所述无机填料是粒径小于50μm的无机物。

较佳地，所述聚合物基体树脂是热塑性树脂的结晶性聚合物。

更佳地，所述聚合物基体树脂是聚偏氟乙烯均聚物或聚偏氟乙烯共聚物的一种或几种；所述无机物是氧化锌、氧化镁、氢氧化镁或氢氧化铝的一种或几种；所述导电性微颗粒是导电碳黑。聚偏氟乙烯共聚物，比如由基于一种含有聚偏氟乙烯和聚烯烃的重复结构单元构成的共聚物。

较佳地，上述保护器件通过所述聚合物基体树脂、所述导电性微颗粒和所述无机填料混炼挤出成片材后热压所述导电层，再冲切成所需形状后采用辐照交联方式进行交联，再将所述导电层分别连接所述电极而制成。

更佳地，所述辐照交联方式是采用γ射线或电子束辐照进行交联，辐照剂量为10～20Mrad。γ射线可以是Co60。

较佳地，所述外表面与所述电极焊接连接。

较佳地，所述内表面是粗糙面，所述外表面是光滑面。

较佳地，所述导电层是金属箔电极，所述电极是金属电极，所述金属电极的热传导系数为30～100W/M·K。从而，所述金属电极具有很好的热传导性能和低的电阻率。

更佳地，所述金属箔电极是镀镍铜箔电极，所述电极是黄铜电极或钢电极。