[发明专利]过电流保护元件及电池保护电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及电路保护技术，且特别涉及一种过电流保护元件及电池保护电路装置。

背景技术

由于具有正温度系数(Positive Temperature Coefficient；PTC)特性的导电复合材料的电阻对温度变化具有反应敏锐的特性，可作为电流感测元件的材料，目前已被广泛应用于过电流保护元件或电路元件上。由于PTC导电复合材料在正常温度下的电阻可维持极低值，使电路或电池得以正常运作。但是，当电路或电池发生过电流(over-current)或过高温(over-temperature)的现象时，其电阻值会瞬间提高至一高电阻状态(至少102Ω以上)，而将过量的电流降低，以达到保护电池或电路元件的目的。

在电池保护方面，现有技术将过电流保护元件以表面粘着方式设置于电路板表面，制作成保护电路模块(Protective Circuit Module；PCM)，再利用例如条状的外接电极件将PCM连接至电池的正、负极，形成保护电路回路。

为提升制作上的效率，保护电路模块上的过电流保护元件尝试利用直接点焊或回焊的方式连接外接电极件。然而以点焊为例，焊接将造成局部温度有时高达1500℃以上，而高温将损害过电流保护元件的电气特性。为因应不同的过电流保护元件结构的设计并防止元件损害，亟需于针对高温所造成的可能影响做出有效突破。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过电流保护元件及电池保护电路装置，用于提供焊接外接电极件的需要，以避免元件因焊接时的损害。

本发明的第一方面提供了一种过电流保护元件，该过电流保护元件用于设置于一电路板表面，作为电池保护之用。一实施例中，该过电流保护元件为层叠状结构，且包括电阻元件、至少一绝缘层以及焊接电极层。电阻元件具有正温度系数特性。绝缘层的厚度至少为0.03mm。焊接电极层用于焊接一条状连接件以电气连接至电池，且其厚度至少为0.03mm。绝缘层及电阻元件叠设于该焊接电极层及电路板之间，且电路板、电阻元件及焊接电极层形成串接电路。绝缘层及焊接电极层组合的热质(thermal mass)足以承受焊接该条状连接件时不致损害该电阻元件。

一实施例中，电阻元件包含一第一电极箔、一第二电极箔以及一叠设于该第一电极箔及第二电极箔间的正温度系数材料层。该正温度系数材料层与第一及第二电极箔沿第一方向共同延伸为层叠状结构。第一绝缘层形成于该第一电极箔表面，且该第一绝缘层的厚度至少为0.03mm。焊接电极层形成于该第一绝缘层表面。一实施例中，过电流保护元件另外包含沿与第一方向垂直的第二方向延伸的导电连接件，以电气连接该焊接电极层及第一电极箔，且该导电连接件与该第二电极箔电气隔离。第二电极箔电气连接一电路板表面，而第一电极箔通过焊接电极层以焊接条状连接件，从而电气连接一电池的电极端。

本发明的第二方面提供了一种电池保护电路装置。一实施例中，电池保护电路装置包含一电路板以及设置于该电路板表面的多个电子元件。电子元件中包含前述的过电流保护元件，而得以提供电路的过电流保护。电池保护电路装置可另包含一电池，该电池包含一第一外接电极件及一第二外接电极件，其中该第一外接电极件可包含该条状连接件，以焊接于该焊接电极层。该条状连接件可因应连接所需，而为直条形、弯曲形或L形等。

附图说明

图1为本发明一实施例的电池保护电路装置的示意图；

图2A及图2B为本发明第一实施例的电池保护电路装置中的保护电路模块(PCM)的应用示意图；

图3A及3B为本发明第一实施例的过电流保护元件的示意图；

图4为本发明一实施例的过电流保护元件的焊接电极层的示意图；

图5为本发明第二实施例的过电流保护元件的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10：电池保护电路装置

11：电池

12：电路板

13：过电流保护元件

14：焊垫

15：电子元件

16、17：外接电极件

20：条状连接件

22：第一部件

24：第二部件

31：电阻元件

32：第一绝缘层

33：第二绝缘层

36：第一电极箔

37：第二电极箔

38：正温度系数材料层

35、39：导电连接件

40、50：缺口

41、42：焊垫

51：电阻元件