【技术实现步骤摘要】
一种基于PEO的可植入电池温度传感器及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及一种传感器及其制备方法和应用
。
技术介绍
[0002]以锂离子电池为代表的电化学储能技术是利用电化学反应实现电能与化学能之间相互转换的储能技术
。
锂离子电池具有能量密度高,循环寿命长等特点,在各类电池储能技术中应用非常广泛
。
在电池实际使用过程中,如遇锂电池热失控现象,锂离子电池具有反应时间短,燃烧剧烈等特征
。
锂离子电池的结构注定了其有限的充放电次数,越高的充放电电压,越容易生成锂枝晶刺破膈膜造成内短路,从而导致电池的热失控,产生不可逆的影响
。
轻则性能下降,重则引发自燃
、
爆炸
。
因此,对电池温度进行检测,提前做出预警或切断热失控是十分必要的
。
[0003]薄膜传感器的发展,使得传感器可以植入电池内部
。
从电池内部检测电池,能够更精确的反映电池的实时状态,随着纳米印刷等技术的不断发展,在柔性基底上通过印刷,涂布等工艺得到的温敏元器件,不仅成本低廉,而且结构简单,集成度高
。
且由于薄膜传感器体积小的特点,不占用电池内部空间,提高空间利用率
、
加大电池容量
。
以碳基温敏材料为导电填料制作的薄膜温度传感器,包括鳞片石墨,炭黑,碳纤维和碳纳米管等,具有极好的机械和电学性能
。
通过将碳系导电材料与聚合物混合制备温度敏感材 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于
PEO
的可植入电池温度传感器,其特征在于该传感器的温敏区域的材质为
PEO/CMC/Gr
导电复合材料,引脚的材质为银线,温敏区域的下端两侧分别与两条引脚的拐角处相连接
。2.
根据权利要求1所述的一种基于
PEO
的可植入电池温度传感器,其特征在于所述的温敏区域的宽度为
1.4mm
~
1.6mm
,温敏区域的长度为
3.9mm
~
4.1mm
,温敏区域的厚度为
0.14mm
~
0.2mm
;传感器的整体长度为
49.9mm
~
50.1mm
,引脚拐角处的高度为
1.9mm
~
2.1mm
,引脚拐角处的倾斜角度为
44.9
°
~
45.1
°
,两条引脚之间的宽度为
4.9mm
~
5.1mm。3.
根据权利要求1所述的一种基于
PEO
的可植入电池温度传感器,其特征在于所述的
PEO/CMC/Gr
导电复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的:一
、
将聚环氧乙烷
(PEO)
加入到去离子水中,超声分散,得到聚环氧乙烷溶液;对聚环氧乙烷溶液进行搅拌,得到无色透明且粘稠的
PEO
溶液;二
、
将羧甲基纤维素和石墨粉在研钵中研磨均匀,直至粉末无明显色差,得到
CMC/
石墨粉;三
、
将
CMC/
石墨粉加入到
PEO
溶液中,再加入去离子进行稀释,慢速搅拌一段时间,再放入真空干燥箱中静置,去除胶体内混入的空气,得到导电浆料,再用导电浆料进行分层绘制,自然风干,得到传感器的温敏区域,即为
PEO/CMC/Gr
导电复合材料
。4.
根据权利要求3所述的一种基于
PEO
的可植入电池温度传感器,其特征在于步骤一中所述的聚环氧乙烷的质量与去离子水的体积比为
(0.5g
~
0.7g):10mL
;步骤一中所述的超声分散的时间为
20min
~
30min
,超声分散的功率为
50W
~
60W
;步骤一中对聚环氧乙烷溶液进行搅拌的时间为
2h
~
3h。5.
根据权利要求3所述的一种基于
PEO
的可植入电池温度传感器,其特征在于步骤二中所述的羧甲基纤维素和石墨粉的质量比为
(0.5g
~
0.7g):(0.7g
~
0.9g)。6.
根据权利要求3所述的一种基于
PEO
的可植入电池温度传感器,其特征在于步骤三中所述的
CMC/
石墨粉
、PEO
溶液和去离子水的质量体积比为
(1g
~
2g):(10mL
~
12mL):(15mL
~
25mL)。7.
根据权利要求3所述的一种基于
PEO
的可植入电池温度传感器,其特征在于步骤三中所述的慢速...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈明华,曹立鹏,姚远,张家伟,赵文杰,陈桢,
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学,
类型:发明
国别省市:
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