[发明专利]热敏陶瓷材料和由其制得电池保护用热敏电阻及制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体陶瓷材料领域，具体涉及一种热敏陶瓷材料，以及由该热敏陶瓷材料制得的电池保护用小电阻热敏电阻和制造该热敏电阻的方法。

背景技术

电池在使用的过程中，需要预防意外电路短路的风险以及大电流长时间作用而造成手机过热的问题，需要有一种体积小、电阻率小，能够满足大电流反复多次冲击的电池保护热敏电阻器PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数热敏电阻)。

具体要求如下：

1、阻值0.3Ω～0.5Ω。

2、居里温度120±10℃。

3、在25℃条件下，满足12V/20A，通1分钟断5分钟20次，产品无损坏，阻值变化小于20％。

4、不动作电流为25℃下1A，1小时不动作。

目前市面的电池保护用小电阻PTC无法同时满足以上4种要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种热敏陶瓷材料及由该热敏陶瓷材料制得的电池保护用小电阻PTC。

本发明还提供了一种制造该PTC的方法。

本发明采用的一个技术方案是：一种热敏陶瓷材料，按摩尔份数计其成分包括：81～83份BaCO₃、3～5份SrCO₃、5～7份PbO、7～9份CaCO₃、101～102份TiO₂、0.02～0.03份Sb₂O₃、0.02～0.03份Nb₂O₅、0.025～0.035份Mn(NO₃)₂以及烧结液相助剂。

在本发明一个较佳实施例中，热敏陶瓷材料的成分按摩尔份数计包括：82份BaCO₃、4份SrCO₃、6份PbO、8份CaCO₃、102份TiO₂、0.025份Sb₂O₃、0.025份Nb₂O₅、0.03份Mn(NO₃)₂以及烧结液相助剂。

按摩尔份数烧结液相助剂包括1.5～1.8份SiO₂。

在本发明一个较佳实施例中，烧结液相助剂包括1.6份SiO₂。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种耐低温耐高压过流保护用PTC，由热敏陶瓷材料制得。该热敏陶瓷材料，按摩尔份数计其成分包括：81～83份BaCO₃、3～5份SrCO₃、5～7份PbO、7～9份CaCO₃、101～102份TiO₂、0.02～0.03份Sb₂O₃、0.02～0.03份Nb₂O₅、0.025～0.035份Mn(NO₃)₂以及烧结液相助剂。将BaCO₃、SrCO₃、PbO、TiO₂、CaCO₃等主晶相成分以及施受主掺杂物和烧结液相助剂按照设计的比例配料混合后经湿法球磨、预烧结、二次湿法球磨、造粒和压片、烧结、后加工等步骤制得PTC片。

所述的湿法球磨是将上述混合物湿法球磨20～28小时，料∶球∶水的重量比为0.5～1.5∶1～3∶1～2，浆料在100～150℃干燥；

优选湿法球磨24小时，料∶球∶水的重量比为1∶2∶1.5，浆料在130℃下干燥；

所述的预烧结是将经上述湿法球磨后的混合物在温度为1140～1160℃下，保温2～4小时；

优选在1150℃下保温3小时；

所述的二次湿法球磨是将预烧结的混合物再次湿法球磨20～28小时，料∶球∶水的重量比为0.5～1.5∶1～3∶1～2，浆料在100～150℃干燥；

优选湿法球磨24小时，料∶球∶水的重量比为1∶2∶1.5，浆料在130℃下干燥；

所述的造粒和压片是加入PVA造粒，然后压制成φ10.6*1.15mm，密度为3.3g/cm³的圆片；