一种温度传感元件、测温组件及电池包制造技术

本发明专利技术公开了一种温度传感元件，包括温度敏感元件，信号引出部，基层部以及封装部；其中基层部由导热材料制成，封装部由封装材料构成，温度敏感元件被封装材料覆盖；温度敏感元件与信号引出部相连接；温度敏感元件与信号引出部被设置于基层部表面，温度敏感元件紧贴于基层部表面或集成在一起。采用本发明专利技术提供的温度传感元件，在不需要额外运用绝缘导热防水等措施的条件下，可与被测物体直接接触进行温度测量；此外，此类温度传感元件可耐受高温热压的工艺条件，不会发生测量精度变差甚至失效。本发明专利技术还公开了一种包括前述的温度传感元件的测温组件和电池包。

【技术实现步骤摘要】
一种温度传感元件、测温组件及电池包
本专利技术涉及温度传感元件领域，尤其涉及一种运用单面电极结构的温度传感元件、测温组件以及电池包。
技术介绍
温度传感元件(temperaturetransducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感元件。温度传感元件广泛运用于各个工业领域需要测量或控制温度的场合。其中一类温度传感元件，利用的是金属随着温度变化，其电阻值也发生变化的原理，称为电阻式温度传感元件。对特定金属来说，温度每变化一度，电阻值会变化相应的数值，因此可以找到温度与电阻值的之间的对应关系，而电阻值又可以直接作为输出信号，因此，使用方便，运用广泛。负温度系数热敏电阻(英文简称NTC)作为一种常用的测温元件，常被应用于动力电池包或储能电池包的温度的测量，较常见的几种应用方式为：负温度系数热敏电阻的两个端面带电极,通过表面贴装技术(英文简称SMT)焊接在印刷线路板(英文简称PCB)或柔性电路(英文简称FPC)上，或设计在导热绝缘密封结构中应用到电池包的模组面(含盖板)上，或将电极焊接在热敏电阻的分别两个端面上通过环氧包封成不同的结构形式中，以检测模组上的汇流排或电池电极连接片的温度或监测电芯表面或电芯盖板上的温度。负温度系数热敏电阻的材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷,可制成具有负温度系数的热敏电阻。NTC两端必须刷电极，所以在没有做任何包封或绝缘的情况下不能直接与被测物体直接接触。因此在其应用中，必须充分考虑到绝缘导热防水等措施，设计难度较高；同时绝缘防水等措施很大程度上又会影响到温度测量的响应时间和精度。另外，此类产品在被工业应用过程中，可能会用到高温热压的工艺，现有的负温度系数热敏电阻在这种工艺条件下可能会发生断裂等从而影响测量精度甚至产品失效的情况。因此，本领域的技术人员致力于开发一种新型的单面电极结构的温度传感元件，在不需要额外运用绝缘导热防水等措施条件下，可直接用于接触被测物体进行温度测量；此外，此类新型温度传感元件可耐受适度的高温热压的工艺条件，不会发生测量精度变差甚至失效的情况。
技术实现思路
图1展示了一种现有的贴片式热敏电阻，温度敏感元件1为负温度系数热敏电阻，电极被设置在温度敏感元件的两端，称为端部电极2。由于负温度系数热敏电阻与温度之间具有相关性，通过测量两个端部电极2之间的电阻值，即可得出对应的温度值。如果被测量的部件与图1所展示的热敏电阻接触的部位是导电的，则两个端部电极之间的电阻值就不再是温度敏感元件1本身的电阻值，为准确测量，必须在热敏电阻与被测量的部件之间额外增加一层绝缘导热层。另外，如果热敏电阻使用环境的湿度较大，两个端部电极之间的会发生离子迁移效应，离子迁移效应会使得电阻测量值与实际值之间存在偏差而阻值偏低或短路，为精确测量，需要采用防水措施。常用的防水措施为增加防水胶对整个传感器元件进行包封。如果贴片式热敏电阻应用在热压或贴片的工艺中，温度达到150-170度的高温或更高的温度条件下，负温度系数热敏电阻在这个温度下热压或贴膜等工艺，可能会发生产品开裂或断路以及信号漂移等失效的情况。有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是温度传感元件可直接与被测物接触面不需要附加绝缘导热防水等措施，同时可耐受工艺的高温高压等。为实现上述目的，本专利技术提供了一种温度传感元件，包括温度敏感元件，信号引出部，基层部以及封装部；其中基层部由导热材料制成，封装部由封装材料构成，温度敏感元件被封装材料覆盖；温度敏感元件与信号引出部相连接；温度敏感元件与信号引出部被设置于基层部表面并与基层部紧贴。温度敏感元件在不同温度下呈现不同的电特性，温度与电特性之间存在一一对应的关系。所述元件通电后，电特性会以电信号的方式呈现，通过与之相连的信号引出部，可将电信号传输至外部电路。温度敏感元件与基层部紧贴，以保证基层部与温度敏感元件之间始终处于相同的温度环境下，以保证温度测量的精度。其中，基层部包括信号面和测试面，基层部与温度敏感元件和信号引出部接触的面为信号面；温度敏感元件及所有信号面均被封装材料覆盖，基层部与被测物体接触的部分为测试面。测试面与被测物体接触，被测物体温度传导到基层部的信号面，再传导至与信号面紧贴的温度敏感元件。封装材料可以是一种绝缘且保温的材料，以减小封装材料覆盖部分热量的散失和外部环境对封装材料覆盖部分的热影响，保证测量精度。其中，基层部还可以是由一种既导热又绝缘的材料制成，具有这种材料制成的基层部的温度传感元件，其测试面可与被测物体直接接触时，无论被测物表面是否是导电材料，都不需要再附加绝缘导热措施。其中，信号引出部可部分被封装材料覆盖，也可以不被封装材料所覆盖。其中，封装材料为绝缘材料，常用的材料为玻璃或环氧树脂。作为一种优选，温度敏感元件为负温度系数热敏电阻，信号引出部为两个单面电极。其中负温度系数热敏电阻可以是一种由陶瓷材料经过高温烧结后再加工而成的元件；作为另一种优选，温度敏感元件为铂电阻，信号引出部为两个单面电极，其中，基层部材料可以为陶瓷基片，铂电阻为用真空沉积的薄膜技术把铂溅射在陶瓷基片上制成。这种工艺制成的铂电阻，可以耐受170摄氏度以上的高温，同时在经受压力时，也不会影响铂电阻的功能，因此可以耐受压力；其中，上述两个单面电极的尺寸以及两个电极之间的间距符合通用的表面贴装技术规范的要求，此时温度敏感元件为一种表面贴装元件(英文简称SMD)，可直接利用表面贴装技术连接到线路板电路上。本专利技术还提供了一种测温组件，包括前述的温度传感元件、输出线路以及外绝缘装置，温度传感元件的测试面与被测物接触，输出线路与温度传感元件的信号引出部相连接，温度传感元件的温度敏感元件产生的电信号经过信号引出部和输出线路传送到与测温组件相连接的外部电路中；其中，输出线路与信号引出部以焊接方式相连接，其中，输出线路由柔性电路FPC或线路板PCB或导线或其他信号线路构成。由此，本专利技术提供了一种新型的单面电极结构的温度传感元件和一种新的测温组件，在不需要额外运用绝缘导热防水等措施的条件下，可直接用于与被测物体直接接触而进行温度测量；此外，此类新型温度传感元件可耐受高温热压的工艺条件，不会发生测量精度变差甚至失效。另外，本专利技术还提供了一种包含上述测温组件的电池包，包括电池组以及前述测温线路板组件或测温组件，电池组包括电芯或汇流排或电池电极连接片，温度传感元件与电芯或汇流排或电池电极连接片相连接，温度传感元件与电芯或汇流排或电池电极连接片相连接的部位被绝缘材料包覆。本专利技术提供的电池包，使用了单面电极温度传感元件，如铂电阻元件可有效提高一致性和输出的线性控制，可以有效地解决电池包的温度传感元件有可能在某些使用环境的影响下而发生的信号漂移，从而影响到电池包温度测量精度的技术问题，进而实现对电池包的工作温度的精准测量与控制。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度传感元件，包括温度敏感元件，信号引出部，其特征在于，还包括基层部以及封装部；其中所述基层部由导热材料制成，所述封装部由封装材料构成，所述温度敏感元件被所述封装材料覆盖；所述温度敏感元件与所述信号引出部相连接；所述温度敏感元件与所述信号引出部被设置于所述基层部表面，所述温度敏感元件紧贴于所述基层部表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种温度传感元件，包括温度敏感元件，信号引出部，其特征在于，还包括基层部以及封装部；其中所述基层部由导热材料制成，所述封装部由封装材料构成，所述温度敏感元件被所述封装材料覆盖；所述温度敏感元件与所述信号引出部相连接；所述温度敏感元件与所述信号引出部被设置于所述基层部表面，所述温度敏感元件紧贴于所述基层部表面。


2.如权利要求1所述的温度传感元件，其特征在于，所述基层部包括信号面和测试面，所述基层部与所述温度敏感元件和所述信号引出部接触的面为所述信号面；所述温度敏感元件及所有所述信号面均被所述封装材料覆盖；所述基层部与被测物体接触的部分为所述测试面。


3.如权利要求1所述的温度传感元件，其特征在于，所述基层部的材料为绝缘材料制成。


4.如权利要求1所述的温度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：向立力，
申请(专利权)人：成都萱翌传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51