CN111103064A - 温度传感器 - Google Patents

Abstract

一种温度传感器，包括热敏组件及保护组件，热敏组件包括热敏件、正极连接件及负极连接件，热敏件包括感温主体、正极端及负极端；保护组件包括导热帽、隔离片、正极绝缘皮、负极绝缘皮、绝缘环及聚四氟乙烯保护层，导热帽开设有容纳腔，感温主体容置于容纳腔内，隔离片设置于正极端及负极端之间，绝缘环套设于正极端及负极端上，正极绝缘皮包覆于正极连接件外，负极绝缘皮包覆于负极连接件外，聚四氟乙烯保护层包覆于导热帽、绝缘环、正极绝缘皮及负极绝缘皮外，本发明的温度传感器，通过设置热敏组件及保护组件，使得上述温度传感器能够耐高温、耐腐蚀及耐撞击，能够满足对电动汽车中每一个电池进行实时温度检测的需求。

Description

温度传感器

技术领域

本发明涉及传感器的技术领域，特别是涉及一种温度传感器。

背景技术

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多，温度传感器按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

在电动汽车中，有这样一种需求，需要对电动汽车的动力电池进行温度检测，常规的做法是，用温度传感器检测动力电池的壳体温度，从而实现对动力电池的温度检测，然而，由于电动汽车的动力电池由多个电池单体串联或者并联而成，常规的做法是对整个动力电池的壳体进行温度检测，并没有实时地对单格电池进行检测，只有在单格电池的故障温度传递到动力电池的壳体后，温度变化才能被温度传感器所检测到，使得无法实时对单格电池进行温度检测，常规的做法可能导致更严重的电池故障，因此，为了对单格电池进行实时温度检测，需要把温度传感器直接安装在单格电池上，然而，常规的温度传感器无法满足直接检测单格电池的需求，因为如果电动汽车的动力电池发生故障，例如漏液等，具有腐蚀性的电解液会把常规的温度传感器损毁，如果单格电池发生热失控，产生热量也会损毁常规的温度传感器，如果汽车出现车祸等事故，还可能导致电池发生碰撞，从而使得常规的温度传感器被撞击损毁，综上所述，需要一种能够耐高温、耐腐蚀及耐撞击的温度传感器，从而能够对电动汽车的动力电池的所有单格电池进行实时温度检测。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种温度传感器，能够耐高温、耐腐蚀及耐撞击，能够满足对动力电池的所有单格电池进行实时温度检测的需求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种温度传感器，包括：

热敏组件，所述热敏组件包括热敏件、正极连接件及负极连接件，所述热敏件包括感温主体、正极端及负极端，所述正极端及所述负极端分别与所述感温主体连接，所述正极端上开设有正极连接槽，所述正极连接件的一端容置于所述正极连接槽内，所述负极端上开设有负极连接槽，所述负极连接件的一端容置于所述负极连接槽内；及

保护组件，所述保护组件包括导热帽、隔离片、正极绝缘皮、负极绝缘皮、绝缘环及聚四氟乙烯保护层，所述导热帽开设有容纳腔，所述感温主体容置于所述容纳腔内，所述隔离片设置于所述正极端及所述负极端之间，所述绝缘环套设于所述正极端及所述负极端上，所述正极绝缘皮包覆于所述正极连接件外，所述负极绝缘皮包覆于所述负极连接件外，所述聚四氟乙烯保护层包覆于所述导热帽、所述绝缘环、所述正极绝缘皮及所述负极绝缘皮外。

在其中一个实施例中，所述感温主体的横截面呈椭圆形。

在其中一个实施例中，所述感温主体为热敏电阻。

在其中一个实施例中，所述正极连接件包括正极引脚及正极导线，所述正极引脚的一端容置于所述正极连接槽内，所述正极引脚的另一端与所述正极导线连接。

在其中一个实施例中，所述负极连接件包括负极引脚及负极导线，所述负极引脚的一端容置于所述负极连接槽内，所述负极引脚的另一端与所述负极导线连接。

在其中一个实施例中，所述导热帽的壁厚均匀。

在其中一个实施例中，所述隔离片为绝缘胶片。

在其中一个实施例中，所述聚四氟乙烯保护层包括头部及线部，所述头部与所述线部连接，所述头部包覆于所述导热帽外，所述线部包覆于所述绝缘环、所述正极绝缘皮及所述负极绝缘皮外。

在其中一个实施例中，所述保护组件还包括黏接件，所述黏接件与所述头部连接。

在其中一个实施例中，所述黏接件具有粘性。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的温度传感器，包括热敏组件及保护组件，热敏组件包括热敏件、正极连接件及负极连接件，热敏件包括感温主体、正极端及负极端；保护组件包括导热帽、隔离片、正极绝缘皮、负极绝缘皮、绝缘环及聚四氟乙烯保护层，本发明的温度传感器，通过设置热敏组件及保护组件，使得上述温度传感器能够耐高温、耐腐蚀及耐撞击，能够满足对动力电池的每一个单体电池进行实时温度检测的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的一实施方式的温度传感器的剖视结构示意图；

图2为图1所示的温度传感器的部分结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，本文所使用关于元件与另一个元件“连接”的相关表述，也表示元件与另一个元件“连通”，流体可以在两者之间进行交换连通。

一实施方式中，一种温度传感器，包括热敏组件及保护组件，热敏组件包括热敏件、正极连接件及负极连接件，热敏件包括感温主体、正极端及负极端，正极端及负极端分别与感温主体连接，正极端上开设有正极连接槽，正极连接件的一端容置于正极连接槽内，负极端上开设有负极连接槽，负极连接件的一端容置于负极连接槽内；保护组件包括导热帽、隔离片、正极绝缘皮、负极绝缘皮、绝缘环及聚四氟乙烯保护层，导热帽开设有容纳腔，感温主体容置于容纳腔内，隔离片设置于正极端及负极端之间，绝缘环套设于正极端及负极端上，正极绝缘皮包覆于正极连接件外，负极绝缘皮包覆于负极连接件外，聚四氟乙烯保护层包覆于导热帽、绝缘环、正极绝缘皮及负极绝缘皮外，本发明的温度传感器，通过设置热敏组件及保护组件，使得上述温度传感器能够耐高温、耐腐蚀及耐撞击，能够满足对动力电池的所有单格电池进行实时温度检测的需求。

为了更好地对上述温度传感器进行说明，以更好地理解上述温度传感器的构思。

请参阅图1，一种温度传感器10，包括热敏组件100及保护组件200，热敏组件100能够对温度的变化发生电阻变化，从而能够改变通过的电流大小，通过检测电流的变化从而能够检测到温度的变化，保护组件200用于隔离外界因素对热敏组件100的影响，从而使得温度变化值是热敏组件100对温度变化的对应数据，亦即使得温度传感器10能够准确地反应测试的温度变化。

进一步地，请结合图2再次参阅图1，一实施方式中，热敏组件100包括热敏件110、正极连接件120及负极连接件130，热敏件110包括感温主体111、正极端112及负极端113，正极端112及负极端113分别与感温主体111连接，正极端112上开设有正极连接槽112a，正极连接件120的一端容置于正极连接槽112a内，负极端113上开设有负极连接槽113a，负极连接件130的一端容置于负极连接槽113a内。

需要说明的是，热敏件110是温度传感器10的核心元件，热敏件110包括了感温主体111、正极端112及负极端113，感温主体111用于对温度作出反应，一实施方式中，感温主体111为热敏电阻，热敏电阻是一种对温度敏感的元件，热敏电阻的电阻能够随温度的变化而发生变化，具体地，当温度升高时，热敏电阻的电阻值能够跟随增大或者减小，如此，利用热敏电阻对温度的敏感特性，能够实现对待检测温度的物体进行温度检测，正极端112及负极端113是对感温主体111进行电阻检测的检测部位，在正极端112及负极端113上即可检测感温主体111的电阻值，正极连接件120及负极连接件130是提供给外部对温度传感器10的进行检测的连接通道，一是实施方式中，正极连接件120及负极连接件130能够具有导电性，具体地，正极连接件120的一端容置正极连接槽112a内，一实施方式中，可以利用焊接的方式把正极连接件120的一端固定在正极连接槽112a内，负极连接件130一端容置于负极连接槽113a内，一实施方式中，可以利用焊接的方式把负极连接件130的一端固定在负极连接槽113内，由于焊接部位呈凸起状，凸起状的焊接部位不但会占用空间，而且还容易致正极连接件120的一端从正极端112或者负极连接件130从负极端113脱落，使得金属导线与热敏件110接触不良，通过在正极端112上开设正极连接槽112a，在负极端113上开设负极连接槽113a，能够有效地防止正极连接件120从正极端112或者负极连接件130从负极端113脱落，有利于快速把正极连接件120的一端固定在正极端112，把负极连接件130的一端固定在负极端113，亦即能够提高温度传感器10的安装效率，一实施方式中，感温主体的横截面呈椭圆形。

进一步地，请再次参阅图1及图2，一实施方式中，保护组件200包括导热帽210、隔离片220、正极绝缘皮230、负极绝缘皮240、绝缘环250及聚四氟乙烯保护层260，导热帽210开设有容纳腔211，容置于容纳腔211内，隔离片220设置于正极端112及负极端113之间，绝缘环250套设于正极端112及负极端113上，正极绝缘皮230包覆于正极连接件120外，负极绝缘皮240包覆于负极连接件130外，聚四氟乙烯保护层260包覆于导热帽210、绝缘环250、正极绝缘皮230及负极绝缘皮240外。

需要说明的是，导热帽210开设有容纳腔211，然后把导热帽210套置在感温主体111上，亦即感温主体111容置在容纳腔211中，或者说导热帽210包裹覆盖在感温主体111上，导热帽210的作用是防止外界对感温主体111产生影响，温度传感器10是用于对电动汽车的每一个电池进行温度检测，由于每一个电池的外壳可能会存在漏电等情况，导热帽210能够有效地把单格电池外壳的漏电进行阻隔，防止单格电池外壳的漏电对热敏件110发生干扰，然而却可以把热量几乎无损耗地传递到感温主体111上，因此，导热帽210能够很好地去除外部电源对热敏件110产生的干扰，使得热敏件110能够真实地反应所检测物体的温度，一实施方式中，导热帽210为导热硅胶绝缘片，导热硅胶绝缘片有良好的导热性能，并且具有绝缘能力；正极端112及负极端113相对于感温主体111呈凸起状，因此在正极端112及负极端113之间放置隔离片220，一实施方式中，隔离片220具备绝缘性，如此，通过在正极端112及负极端113之间防止隔离片220，能够防止正极端112与负极端113发生触碰，确保了温度传感器10不会发生短路等故障，极大地提高了温度传感器10的安全性；温度传感器10的工作原理是，当温度从外界经导热帽210传导到感温主体111上，温度发生变化，引起感温主体111的阻值发生变化，进而引起流过热敏件110的电流发生变化，通过检测电流的变化情况即可检测出相应温度的相应变化量，正极连接件120及负极连接件130的作用是把热敏件110内的电流输送到温度检测系统中，因此，正极绝缘皮230及负极绝缘皮240分别覆盖设置在正极连接件120及负极连接件130上，能够有效隔绝温度传感器10外界电源的干扰，具体地，由于温度传感器10需要安装固定在电动汽车的每个电池上，从而对每个电池进行温度检测，为了防止电池对温度传感器10产生干扰，设置正极绝缘皮230及负极绝缘皮240即可实现隔离干扰的目的，使得温度传感器10能够进行准确温度检测；绝缘环250的作用是对正极连接件120与正极连接槽112a的连接部位及负极连接件130与负极连接槽113a的连接部位进行保护，当把正极连接件120焊接到正极连接槽112a且把负极连接件130焊接到负极连接槽113a后，把绝缘环250从正极连接件120及负极连接件130的末端套置正极端112及负极端113出，如此，能够有效防止焊接部位的脱落，加固了焊接部位，也能够隔离外部环境对焊接部位的干扰；聚四氟乙烯保护层260包覆于导热帽210、绝缘环250、正极绝缘皮230及负极绝缘皮240外，需要注意的是，温度传感器10需要用于对电动汽车的每个电池进行温度检测，实质是把温度传感器10安装固定在每个电池的壳体上进行温度检测，由于电池可能会发生故障，从而导致电池个体发生漏液，使得电池变得具有腐蚀性，而且电池还可能引热失控而导致温度飙升，还可能因电动汽车发生碰撞而导致温度传感器10发生碰撞，通过在温度传感器10的最外层覆盖一层聚四氟乙烯保护层260，即可使得温度传感器10变得耐高温、耐腐蚀及耐撞击，从而使得温度传感器10能够满足电动汽车内对电池进行温度检测的使用需求，一实施方式中，在感温主体111的位置处贴上黏胶，就能够把温度传感器10固定在电池上，而且所使用的黏胶为导热绝缘胶，利用导热绝缘胶的良好导热性，使得温度传感器10能够满足对电池进行温度检测的需求。

进一步地，请再次参阅图1及图2，一实施方式中，感温主体111为热敏电阻。

需要说明的是，热敏电阻的电阻值能够对温度的变化而发生变化，具体地，当温度升高时，热敏电阻的电阻值能够增加或者减小，通过测定热敏电阻的电阻值，经过计算，就可以算出温度的变化值。

进一步地，请再次参阅图1及图2，一实施方式中，正极连接件120包括正极引脚121及正极导线122，正极引脚121的一端容置于正极连接槽112a内，正极引脚121的另一端与正极导线122连接，负极连接件130包括负极引脚131及负极导线132，负极引脚131的一端容置于负极连接槽113a内，负极引脚131的另一端与负极导线132连接。

需要说明的是，把正极引脚121的一端固定在正极连接槽112a，把正极引脚121的另一端露出来，亦即，露出来的一端成为了正极自由端，如此，能够根据温度传感器10的具体使用环境不同而把不同材质的正极导线122接入正极自由端，同理，把负极引脚131的一端固定在负极连接槽113a，负极引脚131露出来的另一端为负极自由端，能够根据温度传感器10的具体使用环境不同而把不同材质的负极导线132接入负极自由端，如此，使得温度传感器10能够适应不同的使用环境，极大地增加了温度传感器10额通用性，一实施方式中，正极引脚121的长度为3毫米，通过把正极引脚121设置为3毫米，既不影响与正极导线122的连接，也能够节约正极引脚121的材料。

进一步地，请再次参阅图1及图2，一实施方式中，导热帽210的壁厚均匀，由于导热帽210的作用是把热量传递到感温主体111上，因此，把导热帽210的壁厚设置为均匀状态，使得感温主体111各处接收的热量均匀，从而使得温度传感器10检测的温度更准确。

进一步地，请再次参阅图1及图2，一实施方式中，隔离片220为绝缘胶片，把绝缘胶片放置在正极端112及负极端113之间，能够放置正极端112与负极端113发生接触，而且隔断了正极端112及负极端113之间的相互影响因素，使得温度传感器10检测的温度更准确。

进一步地，请再次参阅图1及图2，一实施方式中，聚四氟乙烯保护层260包括头部261及线部262，头部261与线部262连接，头部261包覆于导热帽210外，线部262包覆于绝缘环250、正极绝缘皮230及负极绝缘皮240外。

需要说明的是，先把头部261包覆在导热帽210上，然后在把线部262包覆在绝缘环250、正极绝缘皮230及负极绝缘皮240，包覆也就是包裹，通过单独对导热帽210进行包覆处理，能够更好的控制头部261的厚度，因位头部261厚度均匀，因此，受到的温度就能够随之均匀，检测出的温度更准确，从而使得成型出来的温度传感器10对温度的灵敏度更高。

进一步地，请再次参阅图1及图2，一实施方式中，保护组件200还包括黏接件270，黏接件270与头部261连接，温度传感器10用于对电动汽车的电池进行温度检测，由于电动汽车中的电池数量很多，如果需要对每一个电池单体进行温度检测，那么，利用黏接件270，能够直接把温度传感器10固定在电池的侧壁上，一实施方式中，黏接件270具有粘性，如此，能够把温度传感器10随用随贴，极大地增加了温度传感器10的安装灵活性。

进一步的，强再次参阅图1，一实施方式中，感温主体111用于新能源汽车领域，其使用环境为-40摄氏度～150摄氏度，感温主体111包括如下重量比的成分：Mn3O4:81％；Co2O3:8～12％；Ni2O3:8～12％；SiO2:0.3～0.8％，具体地，首先将上述材料按照重量比混合后球磨2-4小时，烘干加入粘合剂制成颗粒，然后将配制好的颗粒经过干压成型得到圆片型瓷坯，接着将瓷坯放入1200～1350℃的烧结窑中，烧结4～8小时以得到圆片NTC陶瓷基体，再然后在陶瓷基体两面涂覆高分子银浆，烘干后，在600～900℃箱式炉中进行热处理时间为20～40分钟以制成陶瓷基体电极，最后在200箱式炉中放置50～100小时以制得得到感温主体111，一实施方式中，感温主体111即为NTC负温度系热敏电阻件，亦即，感温主体111的电阻值能够随温度的改变而改变，从而能够通过感温主体111的电阻值来确认温度的变化值。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的温度传感器10，包括热敏组件100及保护组件200，热敏组件100包括热敏件110、正极连接件120及负极连接件130，热敏件110包括感温主体111、正极端112及负极端113；保护组件200包括导热帽210、隔离片220、正极绝缘皮230、负极绝缘皮240、绝缘环250及聚四氟乙烯保护层260，本发明的温度传感器10，通过设置热敏组件100及保护组件200，使得上述温度传感器10能够耐高温、耐腐蚀及耐撞击，能够满足对动力电池的每一个单体电池进行实时温度检测的需求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种温度传感器，其特征在于，包括：

热敏组件，所述热敏组件包括热敏件、正极连接件及负极连接件，所述热敏件包括感温主体、正极端及负极端，所述正极端及所述负极端分别与所述感温主体连接，所述正极端上开设有正极连接槽，所述正极连接件的一端容置于所述正极连接槽内，所述负极端上开设有负极连接槽，所述负极连接件的一端容置于所述负极连接槽内；及

保护组件，所述保护组件包括导热帽、隔离片、正极绝缘皮、负极绝缘皮、绝缘环及聚四氟乙烯保护层，所述导热帽开设有容纳腔，所述感温主体容置于所述容纳腔内，所述隔离片设置于所述正极端及所述负极端之间，所述绝缘环套设于所述正极端及所述负极端上，所述正极绝缘皮包覆于所述正极连接件外，所述负极绝缘皮包覆于所述负极连接件外，所述聚四氟乙烯保护层包覆于所述导热帽、所述绝缘环、所述正极绝缘皮及所述负极绝缘皮外。

2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述感温主体的横截面呈椭圆形。

3.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述感温主体为热敏电阻。

4.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述正极连接件包括正极引脚及正极导线，所述正极引脚的一端容置于所述正极连接槽内，所述正极引脚的另一端与所述正极导线连接。

5.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述负极连接件包括负极引脚及负极导线，所述负极引脚的一端容置于所述负极连接槽内，所述负极引脚的另一端与所述负极导线连接。

6.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述导热帽的壁厚均匀。

7.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述隔离片为绝缘胶片。

8.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述聚四氟乙烯保护层包括头部及线部，所述头部与所述线部连接，所述头部包覆于所述导热帽外，所述线部包覆于所述绝缘环、所述正极绝缘皮及所述负极绝缘皮外。

9.根据权利要求8所述的温度传感器，其特征在于，所述保护组件还包括黏接件，所述黏接件与所述头部连接。

10.根据权利要求9所述的温度传感器，其特征在于，所述黏接件具有粘性。

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