CN101907497A

CN101907497A - 温度传感器

Info

Publication number: CN101907497A
Application number: CN2010101918794A
Authority: CN
Inventors: 熊野惠介; 加藤芳彦; 东岛贤一; 郡川猛; 高田茂幸; 小守淳一
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2030-06-01
Also published as: CN101907497B; KR20100130147A; JP2010281593A; KR101668644B1; TWI479136B; TW201109638A; JP5326826B2

Abstract

本发明提供一种不采用硅树脂，而且容易决定其在排列于电池组内的电池等之间的位置，且可以高精度地测定表面温度的温度传感器。该温度传感器(1)设置在两个电池C之间，用于测定该电池温度，其包括：具有一对电极(2a)的热敏电阻元件(2)；连接于一对电极(2a)的一对引线(3)；用于封装热敏电阻元件(2)的树脂封装部(4)，树脂封装部(4)的两侧面(4a)以设置状态沿着相向的两个电池C的外周面而相互倾斜。

Description

温度传感器

技术领域

本发明涉及一种适合测定用于电池组的电池等的表面温度的温度传感器。

背景技术

通常，在个人笔记本电脑等搭载有电池组，该电池组由多个电池(圆柱状的单电池)以多个并列状态排列而构成。一般，在该电池组中，为了进行充放电温度管理及电池容量管理，进行采用热敏电阻传感器等温度传感器的温度管理。为此，在一个电池组上至少有两个温度传感器安装在电池表面，进行温度管理。

作为这样的温度传感器而使用的现有热敏电阻传感器，例如专利文献1中提出一种在金属板引线框前端设置薄膜热敏电阻片，并用绝缘被膜层将其包覆的温度传感器。

另外，专利文献2中提出一种如下温度检测用热敏电阻装置，即用可变形绝缘树脂薄片的铠装被膜包覆封装由焊锡连接于绝缘包覆电线的热敏电阻元件，并且在铠装被膜的一侧面具有粘结固定用的粘着剂。

而且，在专利文献3中提出一种，将连接于绝缘电线芯线一端的热敏电阻元件树脂模封的温度检测用NTC热敏电阻。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特开2006-308505号公报

【专利文献2】特开2001-250701号公报

【专利文献3】特开2002-353004号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述现有技术中存在以下问题。

即，在专利文献1中记载的传感器，由于呈薄型的形状，当测定电池组等中电池的表面温度时，因电池外周面是曲面，因而有必要用硅树脂等将传感器前端固定于电池曲面。

另外，在专利文献2中记载的热敏电阻传感器的情况下，能够使传感器前端变形来贴紧并粘贴于电池曲面，但由于变形使应力施加于传感器元件和引线之间的连接部分(焊锡连接部分)，因而传感器元件和引线之间有可能断线。

而且，专利文献3中记载的热敏电阻传感器中，由于树脂模封的传感器前端形状为雨滴形状、尖梯形或单纯的矩形，所以当设置于电池曲面时存在难以进行定位，并且存在传感器前端和电池曲面之间的紧贴性差、温度测定精度低的不良情况。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种不采用硅树脂等，而且容易决定其在排列于电池组内的电池等之间的位置，且可以高精度地测定表面温度的温度传感器。

解决课题的方法

本发明为了解决所述课题，采用了以下结构。即，本发明的温度传感器，在两个圆柱状测定对象物之间以与所述两个圆柱状测定对象物相接触的状态设置，用于测定温度，所述两个圆柱状测定对象物，轴线相互平行且以邻接状态配置，其特征在于，包括：具有一对电极的热敏电阻元件；连接于所述一对电极的一对引线；用于封装所述热敏电阻元件的树脂封装部，该树脂封装部的两侧面沿着相向的两个所述圆柱状测定对象物的外周面而相互倾斜。

该温度传感器中，由于树脂封装部的两侧面沿着相向的两个圆柱状测定对象物的外周面而相互倾斜，因而树脂封装部嵌入于电池等两个圆柱状测定对象物之间形成的截面大致呈V字形的区域而被容纳，从而容易决定其位置。另外，树脂封装部的两侧面分别以宽的接触面与两个排列的圆柱状测定对象物的外周面接触而被容纳，因而热量从两侧面传导圆柱状测定对象物，从而能够高精度地测定表面温度。

另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部的截面呈其宽度越靠近下部侧越窄的梯形或三角形。

即，该温度传感器中，树脂封装部的截面呈其宽度越靠近下部侧越窄的梯形或三角形，因而容易嵌入于两个圆柱状测定对象物之间而被容纳，并且上表面平坦，从而当在两个圆柱状测定对象物之间粘贴固定用带时能够确保树脂封装部与固定用带的宽的接触面。因而即便不使用硅树脂，也能够用固定用带牢固而稳定地固定。

另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部由聚丙烯或聚乙烯形成。

即，该温度传感器中，由于树脂封装部由作为热熔树脂的比较柔软的热塑性树脂材料的聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)形成，因而提高了曲面的圆柱状测定对象物的外周面和树脂封装部两侧面的紧贴性，并提高了热传导性从而能够进行更高精度的温度测定。

另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部的两侧面呈沿着所述圆柱状测定对象物的外周面形成的曲面状。

即，该温度传感器中，由于树脂封装部的两侧面呈沿着圆柱状测定对象物的外周面形成的曲面状，因而作为曲面的圆柱状测定对象物的外周面与树脂封装部的两侧面以宽的面积进行面接触，通过增大接触面能够得到更稳定的固定状态，并且能提高热传导性从而能进行更高精度的温度测定。

另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部包括：覆盖所述热敏电阻元件的周围的第1树脂层；层叠于该第1树脂层的上下方的一对第2树脂层，所述第1树脂层具有与比所述第2树脂层更高的热传导性，并且露出至所述树脂封装部的两侧面。

即，该温度传感器中，由于第1树脂层具有比第2树脂层更高的热传导性并露出至树脂封装部的两侧面，因而能够通过与圆柱状测定对象物的外周面接触的第1树脂层的高热传导性，向热敏电阻元件有效地传导热量，并能够通过热传导性比第1树脂层低的第2树脂层，抑制从上下面散热。

另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部在两侧面以外的部位形成有凹部或孔部，即，该温度传感器中，由于在两侧面以外的部位形成有凹部或孔部，因而通过凹部或孔部，用所谓去掉材料的方法减少树脂封装部的体积，从而能够通过降低热容量来提高热响应性。

另外，本发明的温度传感器，其特征在于，在所述树脂封装部的内部或外表面设有高热传导性板，该高热传导性板由热传导性比所述树脂更高的材料形成。

即，该温度传感器中，由于在树脂封装部内部或外表面设有高热传导性板，该高热传导性板由热传导性比树脂更高的材料形成，能够通过高热传导性板提高向热敏电阻元件的热传导效率，从而能够以更高精度进行响应性高的温度测定。

进一步，本发明的温度传感器其特征在于，所述高热传导性板的至少一部分露出于树脂封装部的两侧面。

即，该温度传感器中，由于高热传导性板的至少一部分露出于所述树脂封装部的两侧面，因而高热传导性板能够直接与圆柱状测定对象物的外周面接触从而传导热量，因此可以进行更高精度的温度测定。

另外，本发明的温度传感器其特征在于，所述热敏电阻元件被设置于所述树脂封装部的一端侧附近，并且所述引线从所述树脂封装部的另一端侧突出。

即，该温度传感器中，由于热敏电阻元件被设置于树脂封装部的一端侧附近，并且引线从树脂封装部的另一端侧突出，因而引线的贴紧树脂封装部的部分变长，从而能够抑制水分等通过引线插入部侵入的现象，因此提高可靠性。

另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部包括：用于封装所述热敏电阻元件的元件封装部；从该元件封装部突出形成，从而覆盖所述引线的基端部的引线保持部。

即，该温度传感器中，由于引线保持部从元件封装部突出形成从而覆盖引线的基端部，因而通过突出的引线保持部，使引线与树脂贴紧的部分变长，从而能够抑制水分等通过引线的插入部侵入的现象，因此提高可靠性。

另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述引线从所述树脂封装部的上表面向与所述圆柱状测定对象物的轴线垂直的方向突出。

即，该温度传感器中，由于引线从树脂封装部的上表面向与圆柱状测定对象物的轴线垂直的方向突出，因而不用大幅度地弯曲引线也能够越过圆柱状测定对象物而配线，从而使引线与设置于圆柱状测定对象物对侧的基板的连接变得容易

发明效果

根据本发明将达到以下效果。

即，根据本发明的温度传感器，由于树脂封装部的两侧面沿着相向的两个圆柱状测定对象物的外周面相互倾斜，因而容易决定树脂封装部在两个圆柱状测定对象物之间的位置，并且热量从可进行宽接触的树脂封装部的两侧面向圆柱状测定对象物传导，从而能够进行高精度的温度测定。从而，本发明的温度传感器，适合测定在作为圆柱状测定对象物的电池组中使用的电池等的温度。

附图说明

图1是表示本发明温度传感器的第一实施方案的主视图及俯视图。

图2是表示第1实施方案中于两个排列电池之间设置温度传感器的状态的俯视图。

图3是表示本发明温度传感器的第2实施方案的主视图。

图4是表示本发明温度传感器的第3实施方案的主视图及俯视图。

图5是表示本发明温度传感器的第4实施方案的俯视图。

图6是表示本发明温度传感器的第5实施方案的主视图。

图7是表示本发明温度传感器的第6实施方案的主视图。

图8是表示本发明温度传感器的第7实施方案的主视图及俯视图。

图9是表示本发明温度传感器的第8实施方案的俯视图。

图10是表示本发明温度传感器的第9实施方案的主视图、侧视图及俯视图。

图11是表示本发明温度传感器的第10实施方案的主视图及俯视图。

附图标记说明

1、21、31、41、51、61、71、81、91、101...温度传感器，2...热敏电阻元件，2a...电极，3...引线，4、24、34、44、54、64、94、104...树脂封装部，4a、24a、54a、64a、104a...树脂封装部两侧面，24A...第1树脂层，24B...第2树脂层，34b...凹部，44c...孔部，55、65...高热传导性板，94A...元件封装部，94B...引线保持部，C...电池(圆柱状测定对象物)

具体实施方式

以下，参照图1及图2对本发明的温度传感器的第1实施方案进行说明。此外，在以下说明中使用的各图中，为了做成可以辨识各构件或容易辨识的大小，适当改变了比例。

如图1及图2所示，本实施方案的温度传感器1是，在使轴线相互平行并以邻接状态配置的两个电池(圆柱状测定对象物)C之间，以接触于这些电池状态的方式设置并用于测定温度的温度传感器，其包括：具有一对电极2a的热敏电阻元件2；连接于一对电极2a的一对引线3；封装热敏电阻元件2的树脂封装部4。

上述热敏电阻元件2是片式热敏电阻或薄膜热敏电阻元件。作为该热敏电阻有NTC型、PTC型、CTR型等热敏电阻，在本实施方案中作为热敏电阻元件2例如采用NTC型热敏电阻。该热敏电阻由Mn-Co-Cu系材料、Mn-Co-Fe系材料等热敏电阻材料形成。

上述引线3例如采用比氯乙烯包覆引线更细的聚氨酯包覆引线等。

上述树脂封装部4的截面呈其宽度越靠近下部侧越窄的梯形状，其两侧面4a沿着相向的两个电池C的外周面相互倾斜。此外，该树脂封装部4的两侧面4a的倾斜角度优选地根据所设置的电池C的直径和电池间距离等而设定。

另外，树脂封装部4由作为热熔树脂的聚烯烃类树脂的聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)形成。例如，作为树脂封装部4使用肖氏硬度(25℃)为29的聚丙烯。

此外，作为树脂封装部4而可以使用的树脂除了聚烯烃类树脂以外，还可以使用聚酰胺树脂、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯类树脂、硅类树脂、聚氯乙烯、氟橡胶、热塑性人造橡胶等。

将该温度传感器1设置于两个排列电池C的曲面之间，如图1及图2所示，在电池C之间形成的截面大体呈V字形的区域嵌入树脂封装部4的状态下，用固定用带T粘贴并固定树脂封装部4上表面和两个电池C外周面。

如此，在本实施方案的温度传感器1中，树脂封装部4的两侧面4a沿着相向的两个电池C的外周面相互倾斜，因而树脂封装部4嵌入于两个电池C之间形成的大体呈V字形的截面区域而被容纳，从而容易决定其位置。另外，树脂封装部4的两侧面4a分别以宽的接触面接触于两个排列电池C的外周面而被容纳，因而电池C的热量从两侧面4a被传导，从而能够高精度地测定表面温度。

另外，树脂封装部4的截面呈其宽度越靠近下部侧越窄的梯形状，因而容易嵌入于两个电池C之间而被容纳，并且上表面平坦，从而在两个电池C之间用固定用带T粘贴时能够确保树脂封装部4与固定用带T的宽的接触面。因而即便不使用硅树脂，也能够用固定用带T可靠而稳定地固定。

其次，以下参照附图3至11对本发明的温度传感器的第2实施方案至第10实施方案进行说明。此外，在以下的各实施方案的说明中，对上述实施方案中说明的同一构成元件采用同一附图标记，并省略其说明。

第2实施方案和第1实施方案的不同点在于，在第1实施方案中，树脂封装部4是其两侧面4a呈平面倾斜面的截面为梯形状的封装部，与此相对，第2实施方案的温度传感器21中，如图3所示，树脂封装部24是其两侧面24a呈沿电池C的外周面的曲面状，并其截面为大致梯形状的封装部。另外，第2实施方案的温度传感器21在以下几点上也与第1实施方案不同，即：树脂封装部24由覆盖热敏电阻元件2周围的第1树脂层24A，及层叠于该第1树脂层24A上下方的一对第2树脂层24B构成；第1树脂层24A与第2树脂层24B相比具有更高的热传导性，并且露出至树脂封装部24的两侧面24a。

即，第2实施方案中树脂封装部24，以对应于电池C外周面曲率的凹曲面状分别形成有两侧面24a，并且具有以夹持第1树脂层24A的方式层叠一对第2树脂层24B的三层结构。

所述第1树脂层24A，例如在第1树脂层24A添加比树脂热传导性高的氧化铝等填料，从而赋予其比第2树脂层24B更高的热传导性。

这样，在第2实施方案的温度传感器21中，由于树脂封装部24的两侧面24a呈沿电池C外周面的曲面状，因而曲面的电池C外周面与树脂封装部24的两侧面24a以宽的面积进行面接触，通过增大接触面能够得到更稳定的固定状态，并且提高热传导性，从而能进行更高精度的测定温度。

另外，由于第1树脂层24A具有比第2树脂层更高的热传导性并露出至树脂封装部24两侧面24a，因而能够通过与电池C外周面接触的第1树脂层24A的高热传导性，向热敏电阻元件2有效地传导热量，并能够通过热传导性比第1树脂层24A低的第2树脂层24B来抑制从上下面的散热。

其次，第3实施方案和第1实施方案的不同点在于，第1实施方案中，树脂封装部4是上下面为平坦面、截面为梯形状的封装部，与此相对，第3实施方案的温度传感器31，如图4所示，在树脂封装部34的上下面形成有沿引线3的延伸方向延伸的沟槽状凹部34b。

另外，第4实施方案的温度传感器41中，如图5所示，在树脂封装部44上表面、引线3的正上方形成有矩形凹部44b，并在树脂封装部44的前端附近形成有上下贯通的孔部44c。

这样，在第3实施方案的温度传感器31及第4实施方案的温度传感器41中，树脂封装部34、44在两侧面4a以外的部位形成有凹部34b、44b或孔部44c，因而通过凹部34b、44b或孔部44c，用所谓去掉材料的方法减少树脂封装部34、44的体积，并且能够通过降低热容量来提高热响应性。

其次，第5实施方案和第1实施方案的不同点在于，在第1实施方案中，树脂封装部4只封装热敏电阻元件2及引线3，与此相对，第5实施方案的温度传感器51中，如图6所示，在树脂封装部54内部，两块由比树脂热传导性高的材料形成的高热传导性板55同时被模制而设置。

即，第5实施方案中，例如将作为铜板等热传导性高的金属板的高热传导性板55，在热敏电阻元件2的上下方，以不接触热敏电阻2且与上下面平行的方式，与树脂一同模制而成形并埋入。另外，该高热传导性板55以使其两端部露出于树脂封装部54的两侧面54a的方式被模制。

这样，在第5实施方案中的温度传感器51中，由于在树脂封装部54内部设有由比树脂热传导性高的材料形成的高热传导性板55，通过热传导性板55，提高向热敏电阻元件2的热传导效率，从而能够以更高精度进行响应性高的温度测定。

特别是，由于高热传导性板55的一部分露出于树脂封装部54的两侧面54a，高热传导性板55能够直接接触电池C的外周面而传导热量，从而能进行更高精度的测定温度。

其次，第6实施方案和第5实施方案的不同点在于，在第5实施方案中，两块高热传导性板55被埋入于树脂封装部54内，只有其两端部露出于两侧面54a，与此相对，第6实施方案的温度传感器61中，如图7所示，两块高热传导性板65被粘贴于树脂封装部64的两侧面64a。

即，第6实施方案中，在树脂封装部64的两侧面64a安装有高热传导性板65，并高热传导性板65的宽主面与电池C的外周面接触。

如此，在第6实施方案的温度传感器61中，在树脂封装部64的外部安装有高热传导性板65，由于高热传导性板65的主面整体露出于树脂封装部64的两侧面64a，因而高热传导性板65和电池C的外周面的接触部分增加，从而能够进一步提高热传导性。

其次，第7实施方案和第1实施方案的不同点在于，在第1实施方案中，引线3向沿着树脂封装部4的两侧面4a的方向(沿着电池C的轴线方向的方向)从树脂封装部4突出而延伸，与此相对，第7实施方案的温度传感器71，如图8所示，引线3从树脂封装部4的上表面向与电池C的轴线垂直的方向突出。

即，第7实施方案中，热敏电阻元件2以相对于第1实施方案的热敏电阻元件2旋转90℃的状态被封装于树脂封装部74，其一端与热敏电阻元件2电极2a连接的引线3，向侧方斜上方延伸并从树脂封装部4的上表面突出。

这样，在第7实施方案的温度传感器71中，由于引线3从树脂封装部4的上表面向与电池C的轴线(电池C的延伸方向)垂直的方向突出，因而不用大幅度地弯曲引线3也能够越过电池C而配线，从而引线3与设置于电池C对侧的基板(省略图示)的连接变得容易。

其次，第8实施方案和第1实施方案的不同点在于，第1实施方案中，热敏电阻元件2被封装于树脂封装部4的中心部位置，与此相对，第8实施方案的温度传感器81中，如图9所示，热面电阻元件2被封装于树脂封装部4内的前端侧。

即，在第8实施方案中，热敏电阻元件2被设置于树脂封装部4的一端侧(前端侧)附近，并且引线3从树脂封装部4的另一端侧突出。

这样，第8实施方案的温度传感器81中，由于热敏电阻元件2被设置于树脂封装部4的一端侧附近，并且引线3从树脂封装部4的另一端侧突出，因而使引线3与树脂封装部4贴紧的部分变长，从而能够抑制水分等通过引线3的插入部侵入的现象，从而提高可靠性。

其次，第9实施方案和第1实施方案的不同点在于，第1实施方案中，树脂封装部4只是有封装热敏电阻元件2的截面为梯形状的部分，与此相对，第9实施方案的温度传感器91，如图10所示，树脂封装部94包括：由，封装热敏电阻元件2的元件封装部94A；，及从该元件封装部94A突出形成从而覆盖导线引线3的基端部的导线引线保持部引线保持部94B构成。

即，第9实施方案中，在截面梯形的元件封装部94A的基端侧，截面为矩形的引线保持部94B以封装引线3周围的状态突出，并与该元件封装部94A一体形成。

如此，在第9实施方案的温度传感器91中，由于引线保持部94B从该元件封装部94A突出形成并覆盖引线3的基端部，因而通过突出的引线保持部94B，使引线3与树脂贴近的部分变长，从而能够抑制水分等通过引线3的插入部侵入的现象，从而提高可靠性。

其次，第10实施方案和第1实施方案的不同点在于，第1实施方案中，树脂封装部4的截面呈其宽度越靠近下部侧越窄梯形，与此相对，第10实施方案的温度传感器101，如图11所示，树脂封装部104的截面呈倒三角形。

即，第10实施方案中，树脂封装部104的截面呈其宽度越靠近下部侧越窄的倒三角形，另外，树脂封装部104的两侧面104a比第1实施方案更宽。

这样，第10实施方案的温度传感器101中，由于树脂封装部104的截面呈其宽度越靠近下部侧越窄的倒三角形，因而与第1实施方案相同，容易嵌入于两个电池C之间而被容纳，并且上表面平坦，从而当用固定用带T粘贴两个电池C之间时能够确保其树脂封装部104与固定用带T的宽的接触面。

此外，本发明的技术范围并不限定于所述各实施方案，在不脱离本发明宗旨的范围内能够进行各种变换。

Claims

1.一种温度传感器，在两个圆柱状测定对象物之间以与所述两个圆柱状测定对象物相接触的状态设置，用于测定温度，所述两个圆柱状测定对象物，轴线相互平行且以邻接状态配置，其特征在于，

包括：

具有一对电极的热敏电阻元件；

连接于所述一对电极的一对引线；

用于封装所述热敏电阻元件的树脂封装部，

该树脂封装部的两侧面沿着相向的两个所述圆柱状测定对象物的外周面而相互倾斜。

2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部的截面呈其宽度越靠近下部侧越窄的梯形或三角形。

3.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部由聚丙烯或聚乙烯形成。

4.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部的两侧面呈沿着所述圆柱状测定对象物的外周面形成的曲面状。

5.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，

所述树脂封装部包括：

覆盖所述热敏电阻元件的周围的第1树脂层；

层叠于该第1树脂层的上下方的一对第2树脂层，

所述第1树脂层具有与比所述第2树脂层更高的热传导性，并且露出至所述树脂封装部的两侧面。

6.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部在两侧面以外的部位形成有凹部或孔部。

7.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，在所述树脂封装部的内部或外表面设有高热传导性板，该高热传导性板由热传导性比所述树脂更高的材料形成。

8.根据权利要求7所述的温度传感器，其特征在于，所述高热传导性板的至少一部分露出于所述树脂封装部的两侧面。

9.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述热敏电阻元件设置于所述树脂封装部的一端侧附近，并且所述引线从所述树脂封装部的另一端侧突出。

10.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述树脂封装部包括：

用于封装所述热敏电阻元件的元件封装部；

从该元件封装部突出形成，从而覆盖所述引线的基端部的引线保持部。

11.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述引线从所述树脂封装部的上表面向与所述圆柱状测定对象物的轴线垂直的方向突出。