薄型温度保险丝是专门开发用于锂离子电池过温保护的，其工作原理同上述第二种温度保险丝，用低熔点合金连接回路，低熔点合金周围包裹助熔树脂，低熔点合金与金属导片连接，并被塑料材料所密封。当电池内部或外部产生短路或其它原因导致电池内部温度升高至一定水平，紧贴着电芯的温度保险丝就会快速熔断，从而切断电池的外部回路，防止电池爆炸，产生人生伤害事件。由于手持式电子设备需要越来越便携，所以温度保险丝的尺寸也就需要越小越好，越薄越好。目前最薄的温度保险丝可做到0.65mm厚，宽度可以做到2.7mm。温度保险丝的内阻也很小，只有8mΩ左右，待机状态的功耗很小，可以大大增加锂离子电池的待机时间。
它也有一定的缺点，首先它是不可恢复的，不如PTC那样，即使出现偶然的故障导致PTC动作，一旦故障排除，电池还可以继续工作。温度保险丝一旦动作，整个电池就不能再工作了。当然，随着锂离子电池的质量越来越好，这种偶然故障出现的概率越来越小，一旦出现异常就不让该电池可以继续使用，却反而变成了温度保险丝的优点了。毕竟一块电池的成本与人身伤害事件相比是微乎其微的。正所谓宁可错杀，也不能放过。只要手机电池出现过一次高温故障，谁还敢把这个潜在的炸弹放在身边呢?第二，它不能用普通的方式焊接和加工，如PPTC，能耐受住短时间的高温，所以可以经过高温焊接，但温度保险丝只能采用点焊、激光焊等局部焊接的方式，以防温度保险丝熔断。
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