JPH0969413A - PTC element - Google Patents

PTC element

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Publication number
JPH0969413A
JPH0969413A JP7223492A JP22349295A JPH0969413A JP H0969413 A JPH0969413 A JP H0969413A JP 7223492 A JP7223492 A JP 7223492A JP 22349295 A JP22349295 A JP 22349295A JP H0969413 A JPH0969413 A JP H0969413A
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JP
Japan
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ptc
polymer layer
metal film
ptc polymer
ptc element
Prior art date
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Pending
Application number
JP7223492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadajiro Mori
貞次郎 森
Tatsuya Hayashi
龍也 林
Hideo Horibe
英夫 堀邊
Itsuo Nishiyama
逸雄 西山
Kenichi Nishina
健一 仁科
Masahiro Ishikawa
雅廣 石川
Osamu Hasegawa
修 長谷川
Shiro Murata
士郎 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな負荷電流を通電できるPTC素子をう
ることを目的とする。 【解決手段】 PTC特性を有するPTCポリマー層1
と、該PTCポリマー層の両表面のそれぞれに圧接され
た一対の電極層2とからなるPTC素子において、前記
PTCポリマー層の表面に金属膜3を形成したものであ
る。
(57) Abstract: An object of the present invention is to obtain a PTC element capable of carrying a large load current. SOLUTION: A PTC polymer layer 1 having PTC characteristics
And a pair of electrode layers 2 pressed against both surfaces of the PTC polymer layer, wherein a metal film 3 is formed on the surface of the PTC polymer layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は短絡電流や過電流を
限流するために用いられるPTC(positive temperatu
re coefficient以下、単にPTCという)素子に関す
る。さらに詳しくは、PTCポリマー層と電極層が圧接
されてなるPTC素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PTC (positive temperatu) used for limiting a short circuit current or an overcurrent.
(hereinafter referred to simply as PTC) element. More specifically, it relates to a PTC element in which a PTC polymer layer and an electrode layer are in pressure contact with each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、特開平4−266001号公報
に開示された従来のPTC素子を示す断面図である。図
3において、1はPTC特性を有するPTCポリマー
層、2は一対の電極層であり、PTCポリマー層1と電
極層2とは図示しないバネにより圧接されている。PT
Cポリマー層1の表面と電極層2の表面には微小な凹凸
があるので、全面で接触しているのではない。その様子
が図3のA部を拡大した、図4に示されている。図4に
示すようにPTCポリマー層1と電極層2とは部分的に
接触している。なお、PTCポリマー層1の電気抵抗率
は図5に示されるように温度T1までは低く、温度T1
超えると急激に増加し、温度T2を超えると緩やかに増
加する。PTCポリマー層の一例では、T1は120
℃、T2は130℃であり、温度T2における抵抗率は温
度T1における抵抗率の1000倍程度である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view showing a conventional PTC element disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-266001. In FIG. 3, 1 is a PTC polymer layer having PTC characteristics, 2 is a pair of electrode layers, and the PTC polymer layer 1 and the electrode layer 2 are pressed against each other by a spring (not shown). PT
Since the surface of the C polymer layer 1 and the surface of the electrode layer 2 have minute irregularities, they are not in contact with each other over the entire surface. This is shown in FIG. 4, which is an enlarged view of part A in FIG. As shown in FIG. 4, the PTC polymer layer 1 and the electrode layer 2 are partially in contact with each other. The electric resistivity of the PTC polymer layer 1 is low up to the temperature T 1 , as shown in FIG. 5, increases sharply above the temperature T 1 , and gradually increases above the temperature T 2 . In one example of a PTC polymer layer, T 1 is 120
C. and T 2 are 130 ° C., and the resistivity at temperature T 2 is about 1000 times the resistivity at temperature T 1 .

【0003】つぎにPTC素子の動作について説明す
る。負荷電流は図4の矢印で示すようにPTCポリマー
層1内を流れる。負荷電流が流れるとジュール熱により
PTCポリマー層1の温度が上昇するが、通電電流が小
さいのでPTCポリマー層1の温度はT1より低い。短
絡電流または過電流が流れると、PTCのポリマー層1
の温度上昇が大きくなり、PTCポリマー層1の温度が
2より高くなるので、PTCポリマー層1の抵抗率が
高くなる。したがって、短絡電流または過電流が抑制さ
れる。抑制された電流は図示しない開閉器で遮断され
る。電流が遮断されるとPTC素子においてジュール熱
が発生しなくなり、PTC素子内の熱が外部に放散され
るので、PTCポリマー層1の温度が低下し、負荷電流
の再通電が可能となる。
Next, the operation of the PTC element will be described. The load current flows in the PTC polymer layer 1 as shown by the arrow in FIG. When a load current flows, the temperature of the PTC polymer layer 1 rises due to Joule heat, but the temperature of the PTC polymer layer 1 is lower than T 1 because the applied current is small. When short circuit current or over current flows, polymer layer 1 of PTC
The temperature rise of PTC polymer layer 1 becomes large and the temperature of PTC polymer layer 1 becomes higher than T 2 , so that the resistivity of PTC polymer layer 1 becomes high. Therefore, short-circuit current or overcurrent is suppressed. The suppressed current is cut off by a switch (not shown). When the electric current is cut off, Joule heat is not generated in the PTC element and the heat in the PTC element is dissipated to the outside, so that the temperature of the PTC polymer layer 1 is lowered and the load current can be re-energized.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のPTC素子は前
述のように動作するが、PTCポリマー層1と電極層2
とのあいだの接触抵抗が高いので、大きな負荷電流を流
すと、図4の電流の流線が密になる部分で大きな熱を発
生し、図5のT1を超えるため、大きな負荷電流を通電
できないという問題がある。本発明は大きな負荷電流を
通電できるPTC素子をうることを目的とする。
The conventional PTC element operates as described above, but the PTC polymer layer 1 and the electrode layer 2 are used.
Since the contact resistance between and is high, when a large load current is applied, a large amount of heat is generated in the area where the current flow lines in Fig. 4 become dense and exceeds T 1 in Fig. 5, so a large load current is applied. There is a problem that you cannot do it. An object of the present invention is to obtain a PTC element that can carry a large load current.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明にかかるPTC素
子は、PTC特性を有するPTCポリマー層と、該PT
Cポリマー層の両表面のそれぞれに圧接された一対の電
極層とからなるPTC素子であって、前記PTCポリマ
ー層の表面にあらかじめ金属膜が形成されている。
A PTC element according to the present invention comprises a PTC polymer layer having PTC characteristics and the PT polymer layer.
A PTC element comprising a pair of electrode layers pressed against both surfaces of a C polymer layer, wherein a metal film is previously formed on the surface of the PTC polymer layer.

【0006】本発明にかかるPTC素子は、前記金属膜
が蒸着またはメッキにより形成されている。
In the PTC element according to the present invention, the metal film is formed by vapor deposition or plating.

【0007】本発明にかかるPTC素子は、前記金属膜
が溶射により形成されている。
In the PTC element according to the present invention, the metal film is formed by thermal spraying.

【0008】本発明にかかるPTC素子は、前記金属膜
の金属材料が金、銀および銅の群から選ばれたものであ
る。
In the PTC element according to the present invention, the metal material of the metal film is selected from the group consisting of gold, silver and copper.

【0009】本発明にかかるPTC素子は、前記金属膜
の金属材料がインジウム、錫および鉛の群から選ばれた
ものである。
In the PTC element according to the present invention, the metal material of the metal film is selected from the group consisting of indium, tin and lead.

【0010】本発明にかかるPTC素子は、前記電極層
が銀メッキされてなるものである。
The PTC element according to the present invention has the electrode layer plated with silver.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】[実施例1]図1は、本発明のPTC素子
の一実施例を示す断面図であり、図2は図1のA部の拡
大図である。図1において、1はPTC特性を有するP
TCポリマー層であり、2は一対の板状の電極層であ
り、3はPTCポリマー層1の表面に形成された金属膜
である。PTCポリマー層はたとえば0.5〜2mm程
度の厚さのものを用いその電気抵抗率はたとえば0.2
Ω・cmであり、金属膜3は、たとえば銀、銅などの金
属原子または金属粒子からなり、たとえば0.05〜2
μm程度の厚さのものを用い、その電気抵抗率はたとえ
ば2μΩ・cm程度である。電極層2は、たとえば0.
3〜2mm程度の厚さに形成されている。PTCポリマ
ー層1と電極層2とは金属膜3を介して、図示しないバ
ネにより圧接されている。PTCポリマー層1の表面と
電極層2の表面には小さな凹凸が存在するが、本実施例
ではPTCポリマー層1の表面に金属膜3が設けられて
いるので、抵抗が小さい金属膜3に電流が流れこむ。そ
の電流の流れる様子が図2の図中矢印で示されている。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the PTC element of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. In FIG. 1, 1 is P having PTC characteristics
Reference numeral 2 denotes a TC polymer layer, 2 denotes a pair of plate-shaped electrode layers, and 3 denotes a metal film formed on the surface of the PTC polymer layer 1. The PTC polymer layer has a thickness of, for example, about 0.5 to 2 mm and its electrical resistivity is, for example, 0.2.
Ω · cm, the metal film 3 is made of metal atoms or metal particles such as silver and copper, and is, for example, 0.05 to 2
It has a thickness of about μm, and its electrical resistivity is, for example, about 2 μΩ · cm. The electrode layer 2 has, for example, 0.
It is formed to have a thickness of about 3 to 2 mm. The PTC polymer layer 1 and the electrode layer 2 are pressed against each other via a metal film 3 by a spring (not shown). Although there are small irregularities on the surface of the PTC polymer layer 1 and the surface of the electrode layer 2, since the metal film 3 is provided on the surface of the PTC polymer layer 1 in the present embodiment, the metal film 3 having a low resistance has a current Flows in. The flow of the current is indicated by an arrow in the drawing of FIG.

【0013】つぎに図2を用いて本実施例のPTC素子
の動作について説明する。負荷電流が流れるとジュール
熱によりPTCポリマー層1の温度が上昇するが、通電
電流が小さいのでPTCポリマー層1の温度はT1より
低い。短絡電流または過電流が流れると、PTCポリマ
ー層1の温度上昇が大きくなり、PTCポリマー板1の
温度がT2より高くなるので、PTCポリマー層1の抵
抗率が高くなる。したがって、短絡電流または過電流が
抑制される。抑制された電流は図示しない開閉器で遮断
される。電流が遮断されるとPTC素子においてジュー
ル熱が発生しなくなり、PTC素子内の熱が外部に放散
されるので、PTCポリマー層1の温度が低下し、初期
状態になり負荷電流の再通電が可能となる。
Next, the operation of the PTC element of this embodiment will be described with reference to FIG. When a load current flows, the temperature of the PTC polymer layer 1 rises due to Joule heat, but the temperature of the PTC polymer layer 1 is lower than T 1 because the applied current is small. When a short circuit current or an overcurrent flows, the temperature rise of the PTC polymer layer 1 becomes large and the temperature of the PTC polymer plate 1 becomes higher than T 2 , so that the resistivity of the PTC polymer layer 1 becomes high. Therefore, short-circuit current or overcurrent is suppressed. The suppressed current is cut off by a switch (not shown). When the current is cut off, Joule heat is not generated in the PTC element and the heat inside the PTC element is dissipated to the outside, so that the temperature of the PTC polymer layer 1 is lowered, and the load current can be re-energized in the initial state. Becomes

【0014】本発明ではPTCポリマー層1の表面に、
PTCポリマー層の電気抵抗率より低い電気抵抗率を有
する金属膜3が形成されているので、図1のA部を拡大
した図2の矢印で示すように、PTCポリマー層の電気
抵抗率より低い電気抵抗率を有する金属膜3を経由して
電流が流れる。したがって、電極層2とPTCポリマー
層1のあいだの接触抵抗を低減することができる。ま
た、本実施例では、PTC特性を有する材料としてPT
Cポリマーが用いられている。PTCポリマーは、PT
C磁器と比べ弾性係数が大きく、硬度が低い。その結
果、図示しないバネで圧接されたばあい、PTCポリマ
ー層が電極層の凹凸に応じて容易に変形し、電極層2と
金属膜3との接触面積が増大するので、電極層2とPT
Cポリマー層1のあいだの接触抵抗をいっそう低減する
ことができる。したがって、大きな負荷電流を連続して
流すことができる。
In the present invention, on the surface of the PTC polymer layer 1,
Since the metal film 3 having an electric resistivity lower than that of the PTC polymer layer is formed, it is lower than the electric resistivity of the PTC polymer layer as indicated by an arrow in FIG. A current flows through the metal film 3 having an electrical resistivity. Therefore, the contact resistance between the electrode layer 2 and the PTC polymer layer 1 can be reduced. In addition, in this embodiment, as a material having PTC characteristics, PT
C polymer is used. PTC polymer is PT
Compared to C porcelain, it has a large elastic coefficient and low hardness. As a result, when pressed by a spring (not shown), the PTC polymer layer is easily deformed according to the unevenness of the electrode layer and the contact area between the electrode layer 2 and the metal film 3 increases, so that the electrode layer 2 and the PT
The contact resistance between the C polymer layers 1 can be further reduced. Therefore, a large load current can be continuously supplied.

【0015】[実施例2]つぎに実施例2について実施
例1と同様図1に基づいて説明する。実施例2の金属膜
3がたとえば蒸着または無電界メッキなどのメッキによ
りPTCポリマー層1の表面に形成されたものである。
なお、金属膜3の厚さは大きいほうが好ましく、たとえ
ば0.1μmである。蒸着やメッキの方法は通常用いら
れる方法と同様に実施することができる。本実施例2で
は金属膜3が蒸着またはメッキによりPTCポリマー層
1の表面に形成されたことにより、金属膜3がPTCポ
リマー層1の微小な凹部を覆って形成されるので、電極
層2とPTCポリマー層1のあいだの接触抵抗を顕著に
低減することができた。したがって、大きな負荷電流を
連続して流すことができる。
[Embodiment 2] Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIG. The metal film 3 of Example 2 is formed on the surface of the PTC polymer layer 1 by plating such as vapor deposition or electroless plating.
The metal film 3 preferably has a large thickness, for example, 0.1 μm. The method of vapor deposition or plating can be carried out in the same manner as the method usually used. In Example 2, since the metal film 3 was formed on the surface of the PTC polymer layer 1 by vapor deposition or plating, the metal film 3 was formed so as to cover the minute recesses of the PTC polymer layer 1. The contact resistance between the PTC polymer layers 1 could be significantly reduced. Therefore, a large load current can be continuously supplied.

【0016】[実施例3]実施例3は実施例1の金属膜
3が溶射によりPTCポリマー層1の表面に形成された
ものである。本実施例3では金属膜3が溶射によりPT
Cポリマー層1の表面に形成されたことにより、金属膜
3を容易に厚く形成することができるので、電極層2と
PTCポリマー層1のあいだの接触抵抗を顕著に低減す
ることができる。したがって、大きな負荷電流を連続し
て流すことができる。なお、金属膜3は蒸着またはメッ
キにより形成されたのち、溶射により再形成されてもよ
い。この処理により電極層2とPTCポリマー層1のあ
いだの接触抵抗をいっそう顕著に低減することができ
る。したがって、いっそう大きな負荷電流を連続して流
すことができる。
[Example 3] In Example 3, the metal film 3 of Example 1 is formed on the surface of the PTC polymer layer 1 by thermal spraying. In the third embodiment, the metal film 3 is PT by thermal spraying.
Since the metal film 3 can be easily formed thick by being formed on the surface of the C polymer layer 1, the contact resistance between the electrode layer 2 and the PTC polymer layer 1 can be significantly reduced. Therefore, a large load current can be continuously supplied. The metal film 3 may be re-formed by thermal spraying after being formed by vapor deposition or plating. By this treatment, the contact resistance between the electrode layer 2 and the PTC polymer layer 1 can be more significantly reduced. Therefore, an even larger load current can be continuously applied.

【0017】[実施例4]実施例4は実施例1の金属膜
3の材質を電気抵抗率が低い金、銀または銅としたもの
である。本実施例4では、金属膜3の材質を電気抵抗率
が低い金、銀または銅としたので、電極2とPTCポリ
マー層1のあいだの接触抵抗をいっそう顕著に低減する
ことができる。したがって、いっそう大きな負荷電流を
連続して流すことができる。なお、金属膜3の材質を化
学的に安定な金または銀とすれば、長期間、負荷電流を
通電しても電極層2とPTCポリマー層1のあいだの接
触抵抗が低く維持されるので、信頼性が高いPTC素子
をうることができる。
[Embodiment 4] In Embodiment 4, the material of the metal film 3 of Embodiment 1 is gold, silver or copper having a low electric resistivity. In the fourth embodiment, the material of the metal film 3 is gold, silver or copper having a low electric resistivity, so that the contact resistance between the electrode 2 and the PTC polymer layer 1 can be further remarkably reduced. Therefore, an even larger load current can be continuously applied. If the material of the metal film 3 is chemically stable gold or silver, the contact resistance between the electrode layer 2 and the PTC polymer layer 1 is kept low even if a load current is applied for a long period of time. It is possible to obtain a highly reliable PTC element.

【0018】[実施例5]実施例5は実施例1の金属膜
3の材質がインジウム、鉛または錫としたものである。
本実施例5では、金属膜3の材質を、硬度が低いインジ
ウム、鉛または錫としたので、図示しないバネ材で加圧
されると金属膜3が容易に変形する。その結果、電極層
2と金属膜3の接触面積が大きくなるので、電極層2と
PTCポリマー層1のあいだの接触抵抗をいっそう顕著
に低減することができる。したがって、いっそう大きな
負荷電流を連続して流すことができる。
[Fifth Embodiment] In the fifth embodiment, the material of the metal film 3 of the first embodiment is indium, lead or tin.
In the fifth embodiment, the material of the metal film 3 is indium, lead or tin having low hardness, so that the metal film 3 is easily deformed when pressed by a spring material (not shown). As a result, the contact area between the electrode layer 2 and the metal film 3 is increased, so that the contact resistance between the electrode layer 2 and the PTC polymer layer 1 can be further significantly reduced. Therefore, an even larger load current can be continuously applied.

【0019】[実施例6]実施例6は実施例1のものに
おいて電極層を核となる金属をあらかじめ付着させ、無
電界メッキにより銀メッキしたものである。電極層の材
料としては通常、銅または黄銅が用いられる。本実施例
6では電極材料の電気抵抗率より低い電気抵抗率をもつ
銀で電極層がメッキされたので、電極層2とPTCポリ
マー層1のあいだの接触抵抗をいっそう顕著に低減する
ことができる。したがって、いっそう大きな負荷電流を
連続して流すことができる。
[Sixth Embodiment] In a sixth embodiment, the electrode layer of the first embodiment is preliminarily attached with a metal serving as a nucleus and silver-plated by electroless plating. Copper or brass is usually used as the material of the electrode layer. In Example 6, since the electrode layer was plated with silver having an electric resistivity lower than that of the electrode material, the contact resistance between the electrode layer 2 and the PTC polymer layer 1 can be further reduced significantly. . Therefore, an even larger load current can be continuously applied.

【0020】本発明において用いられるPTCポリマー
は結晶性ポリマー中に導電性粒子を分散させたものであ
る。結晶性ポリマーとしては、前述のように、その融点
において結晶が融解する際に急激な体積膨脹を起こし、
この結晶性ポリマー中に分散させた導電性粒子の間隔を
広げる作用を有するものであれば特に限定されない。結
晶化度は20%以上が好ましく、特に40%以上がより
好ましい。具体例としては、たとえば特公昭64−33
22号公報、特公平4−28744号公報、特公平5−
66001号公報などに開示されるような結晶性ポリマ
ーがあげられ、それらのうち、たとえば高密度ポリエチ
レン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンなどの
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−ブテン−1、ポ
リメチルペンチン(TPX)、エチレンプロピレンゴム
などのポリオレフィン類;ポリビニリデンフルオライ
ド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体、テトラフルオロエチレン、ポリクロロトリ
フルオロエチレンなどのフルオロカーボンポリマー類;
ポリアミド、ポリアセタール、シンジオクタチック−ポ
リスチレン、飽和ポリエステルなどの他の結晶性高分子
などの1種または2種以上の混合物が好ましい。これら
の中でより好ましいものは、結晶化度が高いことによ
り、高い抵抗増加率がえられる観点からポリオレフィン
類の中のポリエチレンである。導電性粒子としては、粒
径が0.02〜200μm程度のたとえば、カーボンブ
ラック、グラファイト、金属繊維、カーボンファイバ、
金属粒子などを、結晶性ポリマー中に40〜80重量%
の密度混入することが常温抵抗率を0.5Ω・cm程度
以下に保つために好ましい。さらに、実用面およびコス
ト面のバランスからは、粒径0.03〜0.2μm程度
のカーボンブラックを、結晶性ポリマー中に50〜70
重量%混入することが最も好ましい。
The PTC polymer used in the present invention is obtained by dispersing conductive particles in a crystalline polymer. As the crystalline polymer, as described above, when the crystal melts at its melting point, a rapid volume expansion occurs,
There is no particular limitation as long as it has the action of widening the distance between the conductive particles dispersed in the crystalline polymer. The crystallinity is preferably 20% or more, more preferably 40% or more. As a specific example, for example, Japanese Patent Publication No.
No. 22, JP-B 4-28744, JP-B 5-
Examples of the crystalline polymer are disclosed in Japanese Patent No. 66001, and among them, for example, polyethylene such as high-density polyethylene, medium-density polyethylene, and low-density polyethylene, polypropylene, poly-butene-1, polymethylpentine ( TPX), polyolefins such as ethylene propylene rubber; fluorocarbon polymers such as polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene;
One or a mixture of two or more kinds of other crystalline polymers such as polyamide, polyacetal, syndioctatic-polystyrene and saturated polyester is preferable. Among these, polyethylene is more preferable among the polyolefins from the viewpoint that a high rate of increase in resistance can be obtained due to its high crystallinity. As the conductive particles, for example, carbon black, graphite, metal fibers, carbon fibers having a particle diameter of about 0.02 to 200 μm,
40-80% by weight of metal particles in the crystalline polymer
It is preferable to mix the above density in order to keep the room temperature resistivity at about 0.5 Ω · cm or less. Further, in view of the balance between practical use and cost, carbon black having a particle size of about 0.03 to 0.2 μm is added to the crystalline polymer in an amount of 50 to 70.
Most preferably, it is mixed in by weight.

【0021】また、本発明の金属膜に用いられる金属と
しては、メッキしやすいものあるいは蒸着しやすいもの
であれば、とくに限定されないが、電気抵抗率が低い点
から、たとえば銀、金、銅などがあげられる。
The metal used in the metal film of the present invention is not particularly limited as long as it can be easily plated or vapor-deposited. For example, silver, gold, copper, etc. can be used because of its low electric resistivity. Can be given.

【0022】本発明の電極層としては、高導電性の点か
ら銅、黄銅、銀などが好ましい。
The electrode layer of the present invention is preferably copper, brass, silver or the like from the viewpoint of high conductivity.

【0023】本発明において好ましい一例としては、高
密度ポリエチレンに粒径0.09μm程度のカーボンブ
ラックを55重量%程度配合して厚さ1mm程度のPT
Cポリマーとし、該PTCポリマーの両表面に銀を0.
1μm程度蒸着または無電界メッキして金属膜とし、厚
さが1mmの電極としたものがあげられる。このように
構成されたPTC素子では優れた限流特性がえられるこ
とが実験で確認されている。
In a preferred example of the present invention, high-density polyethylene is blended with 55% by weight of carbon black having a particle size of about 0.09 μm to form a PT having a thickness of about 1 mm.
C polymer and silver on both surfaces of the PTC polymer.
An example of the electrode is a metal film formed by vapor deposition or electroless plating of about 1 μm and having an electrode with a thickness of 1 mm. It has been confirmed by experiments that an excellent current limiting characteristic can be obtained in the PTC element configured as described above.

【0024】本発明においては、高密度ポリエチレンに
粒径0.09μm程度のカーボンブラックを55重量%
程度配合して厚さ1mm程度のPTCポリマーとし、該
PTCポリマーの両表面に銀をたとえば3μm程度溶射
して金属膜とし、該金属膜の外側に厚さが1mmの電極
層としたものがあげられる。このように構成されたPT
C素子では優れた限流特性がえられることが実験で確認
されている。
In the present invention, 55% by weight of carbon black having a particle size of about 0.09 μm is added to high density polyethylene.
A PTC polymer having a thickness of about 1 mm is blended to form a metal film by spraying silver on both surfaces of the PTC polymer by, for example, about 3 μm, and an electrode layer having a thickness of 1 mm is provided outside the metal film. To be PT configured in this way
It has been experimentally confirmed that the C element has excellent current limiting characteristics.

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、PTCポリマ
ー層の表面に金属膜を形成することにより、PTCポリ
マー層と電極層とのあいだの接触抵抗が低減するので、
負荷電流および通電電流を大きくすることができる。
According to the invention of claim 1, since the contact resistance between the PTC polymer layer and the electrode layer is reduced by forming the metal film on the surface of the PTC polymer layer,
The load current and the energizing current can be increased.

【0026】請求項2の発明によれば、金属膜を蒸着ま
たはメッキにより形成したことにより、PTCポリマー
層と電極層とのあいだの接触抵抗が低減するので、負荷
電流および通電電流を大きくすることができる。
According to the invention of claim 2, since the contact resistance between the PTC polymer layer and the electrode layer is reduced by forming the metal film by vapor deposition or plating, the load current and the energizing current can be increased. You can

【0027】請求項3の発明によれば、金属膜を溶射に
より形成したことにより、PTCポリマー層と電極層と
のあいだの接触抵抗が低減するので、負荷電流および通
電電流を大きくすることができる。
According to the third aspect of the present invention, since the metal film is formed by thermal spraying, the contact resistance between the PTC polymer layer and the electrode layer is reduced, so that the load current and the energizing current can be increased. .

【0028】請求項4の発明によれば、金属膜の金属材
料を金、銀または銅の群から選ばれたものとしたことに
より、PTCポリマー層と電極層とのあいだの接触抵抗
が低減するので、負荷電流通電電流を大きくすることが
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the metal material of the metal film is selected from the group of gold, silver or copper, so that the contact resistance between the PTC polymer layer and the electrode layer is reduced. Therefore, the load current can be increased.

【0029】請求項5の発明によれば、金属膜の金属材
料をインジウム、錫または鉛の群から選ばれたものとし
たことにより、PTCポリマー層と電極層とのあいだの
接触抵抗が低減するので、負荷電流および通電電流を大
きくすることができる。
According to the invention of claim 5, the metal material of the metal film is selected from the group of indium, tin or lead, whereby the contact resistance between the PTC polymer layer and the electrode layer is reduced. Therefore, the load current and the energizing current can be increased.

【0030】請求項6の発明によれば、電極を銀メッキ
にしたことにより、PTCポリマー層1と電極層2との
間の接触抵抗が低減するので、負荷電流および通電電流
を大きくできる。
According to the sixth aspect of the invention, since the electrodes are plated with silver, the contact resistance between the PTC polymer layer 1 and the electrode layer 2 is reduced, so that the load current and the energizing current can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例であるPTC素子を示す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a PTC element that is an embodiment of the present invention.

【図2】 図1のPTC素子の一部拡大断面図である。2 is a partially enlarged cross-sectional view of the PTC element of FIG.

【図3】 従来のPTC素子の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of a conventional PTC element.

【図4】 図3のPTC素子の一部拡大断面図である。4 is a partially enlarged cross-sectional view of the PTC element of FIG.

【図5】 PTCポリマー層の温度−電気抵抗率の説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of temperature-electrical resistivity of the PTC polymer layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 PTCポリマー層、2 電極層、3 金属膜。 1 PTC polymer layer, 2 electrode layer, 3 metal film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 逸雄 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 仁科 健一 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 石川 雅廣 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 長谷川 修 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 村田 士郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Itsuo Nishiyama 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Electric Co., Ltd. (72) Kenichi Nishina 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 3 Ryoden Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Ishikawa 2-3-3, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Electric Co., Ltd. (72) Osamu Hasegawa 2-3-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Electric Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Shirou Murata 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Electric Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 PTC特性を有するPTCポリマー層
と、該PTCポリマー層の両表面のそれぞれに圧接され
た一対の電極層とからなるPTC素子であって、前記P
TCポリマー層の表面に金属膜が形成されてなるPTC
素子。
1. A PTC element comprising a PTC polymer layer having PTC characteristics, and a pair of electrode layers pressed against both surfaces of the PTC polymer layer.
PTC with metal film formed on the surface of TC polymer layer
element.
【請求項2】 前記金属膜が蒸着またはメッキにより形
成されてなる請求項1記載のPTC素子。
2. The PTC element according to claim 1, wherein the metal film is formed by vapor deposition or plating.
【請求項3】 前記金属膜が溶射により形成されてなる
請求項1記載のPTC素子。
3. The PTC element according to claim 1, wherein the metal film is formed by thermal spraying.
【請求項4】 前記金属膜の金属材料が金、銀および銅
の群から選ばれたものである請求項1、2または3記載
のPTC素子。
4. The PTC element according to claim 1, 2 or 3, wherein the metal material of the metal film is selected from the group consisting of gold, silver and copper.
【請求項5】 前記金属膜の金属材料がインジウム、錫
および鉛の群から選ばれたものである請求項1、2また
は3記載のPTC素子。
5. The PTC element according to claim 1, 2 or 3, wherein the metal material of the metal film is selected from the group consisting of indium, tin and lead.
【請求項6】 前記電極層が銀メッキされてなる請求項
1記載のPTC素子。
6. The PTC element according to claim 1, wherein the electrode layer is silver-plated.
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