[发明专利]用于大电流锂电池的PPTC过流保护元件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件，包括圆环形的PPTC导电材料层和固定在该PPTC导电材料层上表面和下表面的金属箔片，其特征在于：所述PPTC导电材料层包括结晶性聚合物、界面相容剂、导电陶瓷粉和导电炭黑，所述结晶性聚合物、界面相容剂、导电陶瓷粉以及导电炭黑的质量比为4～20%：0.5～10%：75～95%：0.1～5%，所述PPTC导电材料层中各材料的组分之和为100%；所述PPTC导电材料层的体积电阻率低于0.05Ω.cm。

2.根据权利要求1所述的用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件，其特征在于：所述PPTC导电材料层的体积电阻率为0.03Ω.cm。

3.根据权利要求1所述的用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件，其特征在于：所述结晶性聚合物为结晶性烯烃聚合物，该结晶性烯烃聚合物选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯中一种或多种。

4.根据权利要求1所述的用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件，其特征在于：所述界面相容剂为马来酸酐接枝烯烃聚合物，选自马来酸酐接枝高密度聚乙烯、马来酸酐接枝低密度聚乙烯和马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯中的一种。

5.根据权利要求1所述的用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件，其特征在于：所述导电陶瓷粉的粒径大小介于0.1~50μm。

6.根据权利要求1所述的用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件，其特征在于：所述导电炭黑的平均粒径20~120nm。

7.根据权利要求5所述的用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件，其特征在于：所述导电陶瓷粉的体积电阻率小于100μΩ.cm。

8.根据权利要求5所述的用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件，其特征在于：所述导电陶瓷粉选自碳化钛、碳化钨、碳化锆、碳化钒、硼化钛、氮化钛中一种或多种。

9.根据权利要求6所述的用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件，其特征在于：所述导电炭黑的吸油值为40cm³/100g ~ 200cm³/100g。

10.一种根据权利要求1所述的用于大电流圆柱型锂电池的PPTC过流保护元件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.将所述结晶性聚合物、界面相容剂、导电陶瓷粉和导电炭黑按照4～20%：0.5～10%：75～95%：0.1～5%的质量比加入到密炼机中，在所述结晶性聚合物的熔点以上10~50℃下密炼10~20min，得到PPTC导电材料，再经开炼机拉片，热压机模压，得到厚度为0.30~0.35mm的PPTC导电材料层；

B.将上述PPTC导电材料层放入模具，同时两张金属箔片分别放在PPTC导电材料层的上表面和下表面，经热压机压合，得到PPTC导电材料与金属箔片的复合体；

C.将所述PPTC材料与金属箔复合体冲压成PPTC芯片，然后将PPTC芯片在所述结晶性聚合物的熔点以上10～50℃放置60分钟，再缓慢冷却到室温；以及

D.热处理后的所述PPTC芯片通过电子束或γ射线辐照进行交联，辐照剂量为5到100Mrads。