System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种压力传感器的制备方法、压力传感器和电池技术_技高网

一种压力传感器的制备方法、压力传感器和电池技术

技术编号:41399641 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 19:24
本发明专利技术涉及传感器技术领域,特别涉及一种压力传感器的制备方法、压力传感器和电池。一种压力传感器的制备方法包括以下步骤:提供聚酯基弹性体和掺杂填料,通过掺杂填料对聚酯基弹性体进行掺杂后获得掺杂弹性体;提供基底层,于基底层一侧成型电极层;于电极层远离基底层一侧进行蚀刻以获得相间隔的第一电极和第二电极;将掺杂弹性体包覆于第一电极表面以形成传感层,且于传感层和第二电极之间设置用于连接二者的连接层;于基底层设置电极层的同侧设置保护层,通过保护层将传感层、电极层和连接层进行包覆以获得压力传感器。解决了现有传感器容易被电池内部的电解液进行腐蚀的问题。

【技术实现步骤摘要】

【】本专利技术涉及传感器,特别涉及一种压力传感器的制备方法、压力传感器和电池


技术介绍

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技术介绍

1、现有电池包是由众多电池单体组成,充电和放电过程中会产生气体,特别是充电时气体的产生较为明显。这些气体如果不能及时检测和排放,可能导致电池内部压力升高,甚至引发电池包的过热、爆炸等严重安全事故。因此,压力传感器的使用成为了必然选择。

2、传感器可以在电池进行充放电过程中,对电池内部压力变化的监测,具有对电池安全状态的预警功能。然而传统传感器为了检测电池内部的压电信号和电容信号,首先需要设置多个型号的传感器,其占用空间大,且传感器放入电池内部对电池压力进行检测时,电池内部的电解液会对传感器进行腐蚀,进而导致传感器失效的问题。


技术实现思路

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技术实现思路

1、为了解决现有传感器占用空间大,且容易被电池内部的电解液进行腐蚀的问题,本专利技术提供一种压力传感器的制备方法、压力传感器和电池。

2、本专利技术为解决上述技术问题,提供如下的技术方案:一种压力传感器的制备方法,包括以下步骤:

3、提供聚酯基弹性体和掺杂填料,通过掺杂填料对聚酯基弹性体进行掺杂后获得掺杂弹性体;

4、提供基底层,于基底层一侧成型电极层;

5、于电极层远离基底层一侧进行蚀刻以获得相间隔的第一电极和第二电极;

6、将掺杂弹性体包覆于第一电极表面以形成传感层,且于传感层和第二电极之间设置用于连接二者的连接层;p>

7、于基底层设置电极层的同侧设置保护层,通过保护层将传感层、电极层和连接层进行包覆以获得压力传感器。

8、优选地,通过掺杂填料对聚酯基弹性体进行掺杂后获得掺杂弹性体中掺杂填料的占比范围为1~5wt%。

9、优选地,所述掺杂填料包括碳纤维、碳纳米管、碳粉中的任意一种或多种组合。

10、优选地,提供聚酯基弹性体包括如下步骤:

11、提供丁二醇、乳酸、癸二酸和衣康酸作为原料;

12、将原料进行混合反应以获得预制弹性体;

13、采用氯代烃将预制弹性体溶解后,依次经过沉淀和干燥处理后获得聚酯基弹性体。

14、优选地,预制弹性体中的羟基和羧基的摩尔比为(1.5~1):1,且预制弹性体中的衣康酸和羧基的摩尔比为1:(8~12)。

15、优选地,将原料进行混合反应具体包括:

16、将原料混合后于第一温度下反应第一时间后进行升温处理至第二温度下反应第二时间,

17、在第二温度下反应第二时间后降温至第三温度,降温完成后加入催化剂反应第三时间以获得预制弹性体;

18、其中,第二温度>第一温度>第三温度。

19、优选地,依次经过沉淀和干燥处理具体包括:

20、将预制弹性体溶解后的溶液中加入过量的冷甲醇后依次进行静置和过滤处理后以获得沉淀样品,将沉淀样品于50~60℃下进行烘干以获得聚酯基弹性体。

21、优选地,对聚酯基弹性体进行掺杂具体包括;

22、将聚酯基弹性体和掺杂填料混合后于120~180℃下进行固化处理后获得掺杂弹性体。

23、本专利技术为解决上述技术问题,提供又一技术方案如下:一种压力传感器,采用上述的压力传感器的制备方法制备而成。

24、本专利技术为解决上述技术问题,提供又一技术方案如下:一种电池,包括层叠设置的正极材料、正极集流体、隔膜、负极集流体和负极材料,以及如上述压力传感器,所述压力传感器可贴敷于所述正极材料远离所述隔膜的一侧,或所述负极材料远离所述隔膜的一侧。

25、本专利技术为解决上述技术问题,提供又一技术方案如下:一种计算机设备,应用于上述压力传感器的制备方法,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,所述处理器执行上述计算机程序以实现所述压力传感器的制备方法。

26、与现有技术相比,本专利技术所提供的一种压力传感器的制备方法、压力传感器和电池,具有如下的有益效果:

27、1.本专利技术实施例提供的一种压力传感器的制备方法,包括以下步骤:

28、提供聚酯基弹性体和掺杂填料,通过掺杂填料对聚酯基弹性体进行掺杂后获得掺杂弹性体;

29、提供基底层,于基底层一侧成型电极层;

30、于电极层远离基底层一侧进行蚀刻以获得相间隔的第一电极和第二电极;

31、将掺杂弹性体包覆于第一电极表面以形成传感层,且于传感层和第二电极之间设置用于连接二者的连接层;

32、于基底层设置电极层的同侧设置保护层,通过保护层将传感层、电极层和连接层进行包覆以获得压力传感器。本实施例汇中的聚酯基弹性体被掺杂后形成掺杂弹性体,其内部可以构建出微型电容,既可以对动态力进行测量,又可以对静态力进行测量。即同时可以监测电池内部的压电信号和电容信号。避免设置数量较多的压力传感器占用电池内部空间的问题保护层可以选择柔性较好的高分子材料。其既具备较好的柔性,能够在作用力下发生形变,且可以较好地将形变传导至传感层处,以对作用力发生响应,又可以避免压力传感器内部被电解液所腐蚀。

33、2.本专利技术通过掺杂填料对聚酯基弹性体进行掺杂后获得掺杂弹性体中掺杂填料的占比范围为1~5wt%。通过对掺杂填料的质量百分比进行限制,使得制备而成的压电传感器能够更为灵敏的检测到压电信号。

34、3.本专利技术所述掺杂填料包括碳纤维、碳纳米管、碳粉中的任意一种或多种组合。掺杂填料可适用范围更加广泛。

35、4.本专利技术提供聚酯基弹性体包括如下步骤:

36、提供丁二醇、乳酸、癸二酸和衣康酸作为原料;

37、将原料进行混合反应以获得预制弹性体;

38、采用氯代烃将预制弹性体溶解后,依次经过沉淀和干燥处理后获得聚酯基弹性体。聚酯基弹性体通过原料共聚而成,衣康酸中c=c双键可以提供固化交联位点。而乳酸和衣康酸中可以提供c=o双键以增强聚酯基弹性体压电特性。癸二酸和丁二醇可以提供长直碳链,以降低聚酯基弹性体的弹性模量。

39、5.本专利技术预制弹性体中的羟基和羧基的摩尔比为(1.5~1):1,且预制弹性体中的衣康酸和羧基的摩尔比为1:(8~12)。采用该比例的预制弹性体制备而成的聚酯基弹性体可以具备较优的压电特性。

40、6.本专利技术将原料进行混合反应具体包括:

41、将原料混合后于第一温度下反应第一时间后进行升温处理至第二温度下反应第二时间,

42、在第二温度下反应第二时间后降温至第三温度,降温完成后加入催化剂反应第三时间以获得预制弹性体;

43、其中,第二温度>第一温度>第三温度。原料先升温可以阻止共聚反应体系内均聚反应发生,而降温后可以适配催化剂的反应温度使得共聚反应快速完成。

44、7.本专利技术依次经过沉淀和干燥处理具体包括:

45、将预制弹性体溶解后的溶液中加入过量的冷甲醇后依次进行静置和过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种压力传感器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:通过掺杂填料对聚酯基弹性体进行掺杂后获得掺杂弹性体中掺杂填料的占比范围为1~5wt%。

3.如权利要求1所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:所述掺杂填料包括碳纤维、碳纳米管、碳粉中的任意一种或多种组合。

4.如权利要求1所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:提供聚酯基弹性体包括如下步骤:

5.如权利要求4所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:预制弹性体中的羟基和羧基的摩尔比为(1.5~1):1,且预制弹性体中的衣康酸和羧基的摩尔比为1:(8~12)。

6.如权利要求4所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:将原料进行混合反应具体包括:

7.如权利要求4所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:依次经过沉淀和干燥处理具体包括:

8.如权利要求1所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:对聚酯基弹性体进行掺杂具体包括;

9.一种压力传感器,其特征在于:采用如权利要求1-8中任意一项所述的压力传感器的制备方法制备而成。

10.一种电池,其特征在于:包括层叠设置的正极材料、正极集流体、隔膜、负极集流体和负极材料,以及如权利要求9中所述压力传感器,所述压力传感器可贴敷于所述正极材料远离所述隔膜的一侧,或所述负极材料远离所述隔膜的一侧。

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【技术特征摘要】

1.一种压力传感器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:通过掺杂填料对聚酯基弹性体进行掺杂后获得掺杂弹性体中掺杂填料的占比范围为1~5wt%。

3.如权利要求1所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:所述掺杂填料包括碳纤维、碳纳米管、碳粉中的任意一种或多种组合。

4.如权利要求1所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:提供聚酯基弹性体包括如下步骤:

5.如权利要求4所述的压力传感器的制备方法,其特征在于:预制弹性体中的羟基和羧基的摩尔比为(1.5~1):1,且预制弹性体中的衣康酸和羧基的摩尔比为1:(8~12)。

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【专利技术属性】
技术研发人员:唐宇星向勇胡潇然
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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