CN111811669A - 一种热敏传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于传感器技术领域，具体的说是一种热敏传感器，包括截面呈X形布置的外壳，外壳两侧开设与用于固定圆柱形电芯的弧形槽；外壳中开设有一号孔，一号孔中设有传感器本体，传感器本体靠近一号孔底部的一端通过弹性杆固连有探头；一号孔内与探头对应位置开设有与弧形槽连通的二号孔，探头插入二号孔后与电芯表面接触；本发明通过截面呈X形布置的外壳，在充当传感器的固定架的同时对相邻电芯的进行有效的隔离和固定，减小专用支架占用的体积，同时对相邻电芯进行隔离，保持良好的散热间隙，减少相邻电芯之间的碰撞摩擦，进一步延长电芯的使用寿命。

Description

一种热敏传感器
技术领域
本发明属于传感器技术领域，具体的说是一种热敏传感器。
背景技术
锂电池作为一种新型清洁、可再生的二次能源，其具有工作电压高、能量密度大、质量轻等优点，在手机、笔记本电脑、电动车等领域得到了广泛应用。锂离子电池在放电过程受焦耳热、反应热、极化热等影响，会有大量热量聚集，使电池温度上升，影响电池寿命和循环效率，严重的会引起爆炸。其内部出现短路、过冲的情况下，也可能因为温度过高而引起爆炸。因此，有必要对锂电池的发热情况进行有效监测，消除安全隐患。目前，最直接、有效的温度检测方法在锂电池的外壁设置热敏传感器，将热敏传感器转化成标准电信号输送至外部的温度检测仪表，由温度检测仪表显示具体温度值。
现有技术中也出现了一些关于热敏传感器的技术方案，如申请号为2019203219199的一项中国专利公开了一种热敏传感器，包括第一壳体，第一壳体两侧具有弧形面，第一壳体上端为一平面，第一壳体上端固定连接有热敏传感器，第一壳体内还设有一弧形槽，弧形槽内设有与弧形槽内壁相平行的护板，护板的数量设有两个且呈对称设置，护板上还固定连接有若干第一弹簧，第一弹簧的另一端与弧形槽内壁相垂直连接，热敏传感器上还设有伸缩杆，伸缩杆上套设有第二弹簧。本发明 利用第一弹簧和护板，能够提供更强的卡持力，确保热敏传感器能够稳定牢靠的固定在锂电池上，另外，导热杆为金属材料，且直接和锂电池外壁相接触，与塑料材料相比导热系数大，电池外壁的温度与传感器实际测得的温度误差小，感温速度快，测量更加精确；但现有技术中电芯的温度检测需要温度传感器固定在电芯外壁进行直接测量，但温度传感器通常采用粘接和专用支架与电芯进行固定，粘接连接在振动过程中容易脱落，采用专用卡扣容易占用过多体积，不利于电芯的高效组合，增大电芯产品的体积。
为此，本发明提供一种新型的热敏传感器，通过截面呈X形布置的外壳，在充当传感器的固定架的同时对相邻电芯的进行有效的隔离和固定，减小专用支架占用的体积。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中电芯的温度检测需要温度传感器固定在电芯外壁进行直接测量，但温度传感器通常采用粘接和专用支架与电芯进行固定，粘接连接在振动过程中容易脱落，采用专用卡扣容易占用过多体积，不利于电芯的高效组合，增大电芯产品的体积的问题，本发明提出的一种热敏传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种热敏传感器，包括截面呈X形布置的外壳，外壳两侧开设与用于固定圆柱形电芯的弧形槽；所述外壳中开设有一号孔，一号孔中设有传感器本体，传感器本体靠近一号孔底部的一端通过弹性杆固连有探头；所述一号孔内与探头对应位置开设有与弧形槽连通的二号孔，探头插入二号孔后与电芯表面接触；通过外壳配合一号孔，增加传感器安装的牢固性，保证传感器测量电芯温度的可靠性；工作时，现有技术中电芯的温度检测需要温度传感器固定在电芯外壁进行直接测量，但温度传感器通常采用粘接和专用支架与电芯进行固定，粘接连接在振动过程中容易脱落，采用专用卡扣容易占用过多体积，不利于电芯的高效组合，增大电芯产品的体积，此时通过截面呈X形布置的外壳，在充当传感器的固定架的同时对相邻电芯的进行有效的隔离和固定，减小专用支架占用的体积，同时对相邻电芯进行隔离，保持良好的散热间隙，减少相邻电芯之间的碰撞摩擦，进一步延长电芯的使用寿命，同时通过一号孔内插接的传感器本体，使得传感器本体损坏时通过抽出传感器本体和探头进行快速的更换，进一步保证电芯温度的正常检测。
优选的，所述一号孔底部与与二号孔垂直方向开设有滑槽，滑槽中滑动连接有滑块，滑块靠近滑槽底部的一端呈楔形布置，通过滑块抵住弹性杆，进一步增加探头与电芯的贴合度，增加传感器的检测精度；当一号孔中插入传感器本体时，传感器本体带动弹性杆和探头向下滑动，使得探头下滑后嵌入二号孔中，进而使得探头与弧形槽中卡接的电芯的外壁接触，以便正常检测电芯的实时温度，此时由于弹性杆的弹力使得探头今天电芯外壁，但弹性杆长时间变形并施加弹力时，弹性杆容易产生塑性变形，降低支撑探头的推力，此时通过滑槽中插入滑块，使得滑块抵住弹性杆远离探头的一侧，进而代替弹性杆的弹力为探头提供紧贴电芯外壁的支撑力，进而保证探头长时间稳定贴紧电芯外壁，增加传感器的检测精度。
优选的，所述滑块与弹性杆对应位置设有弹性囊，弹性囊中沿二号孔轴线方向设有一组弹簧，通过弹簧配合弹性囊减少滑块的脱落，进一步保证传感器测量电芯温度的可靠性；通过弹性囊的柔性支撑，避免探头与电芯之间的压力过大损坏探头，同时配合弹簧对弹性囊的支撑，使得滑块带动弹性囊插入滑槽后，弹性囊变形之后包裹住弹性杆远离探头的一侧，增加弹性囊与弹性杆之间的摩擦力，进而进一步减少因振动引起的滑块掉落，进一步保证传感器测量电芯温度的可靠性。
优选的，所述探头外周设有环形气囊，环形气囊与二号孔滑动连接；所述环形气囊内径大于探头外径，且环形气囊靠近弹性杆的一侧通过连板与弹性杆固连；通过环形气囊受热轴向膨胀，增加探头与电芯之间的距离，进而减少探头损伤；当电芯由于放电电流过大或者其他故障引起的温度骤然升高之后，超过探头的温度检测上限时，容易造成传感器的永久性损坏，此时通过环形气囊一端与电芯外壁接触，另一端通过连板与弹性杆固连，使得电芯升温过度时，气囊膨胀后推动弹性杆向远离电芯的方向移动，进而增加探头与电芯之间的距离，减少探头受到的损坏。
优选的，所述环形气囊靠近弧形槽的一侧设有与电芯外周贴合的唇边，唇边内周的探头与电芯之间的间隙中填充有导热硅脂，通过唇边配合导热硅脂进一步增加传感器的检测灵敏度；通过唇边增加环形气囊与电芯之间的密封性，同时在唇边内周的探头与电芯之间的间隙中填充导热硅脂，增加电芯与探头之间的传热效率，进而进一步增加传感器的检测灵敏度。
优选的，所述外壳内开设有空腔，空腔中设有装满导热硅脂的油囊，与油囊连通的弹性管贯穿环形气囊之后与唇边内周连通；所述环形气囊内沿半径方向设有一组拉绳，拉绳用于限制环形气囊周向膨胀；通过油囊中储存的导热硅脂不断补充唇边内硅脂因振动引起的泄漏，保证探头检测电芯温度的灵敏性；通过环形气囊内沿半径方向设有一组拉绳，在环形气囊受热膨胀时，限制环形气囊的周向膨胀，进而增加环形气囊沿轴线方向的膨胀，使得环形气囊推动弹性杆进而带动探头快速与电芯外壁分离，当环形气囊受热膨胀时，环形气囊内的气压升高，进而挤压贯穿环形气囊的弹性管，进而断开油囊与唇边内周导热硅脂的连通，进一步减少探头温度过高而损坏。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种热敏传感器，通过截面呈X形布置的外壳，在充当传感器的固定架的同时对相邻电芯的进行有效的隔离和固定，减小专用支架占用的体积，同时对相邻电芯进行隔离，保持良好的散热间隙，减少相邻电芯之间的碰撞摩擦，进一步延长电芯的使用寿命，同时通过一号孔内插接的传感器本体，使得传感器本体损坏时通过抽出传感器本体和探头进行快速的更换，进一步保证电芯温度的正常检测。
2.本发明所述的一种热敏传感器，通过唇边增加环形气囊与电芯之间的密封性，同时在唇边内周的探头与电芯之间的间隙中填充导热硅脂，增加电芯与探头之间的传热效率，进而进一步增加传感器的检测灵敏度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的剖视图；
图3是图1中A处局部放大图；
图中：外壳1、弧形槽11、一号孔12、传感器本体13、弹性杆14、探头15、二号孔 16、滑槽17、滑块18、弹性囊2、弹簧21、环形气囊22、连板23、唇边24、空腔25、油囊26、弹性管27、拉绳28。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，本发明所述的一种热敏传感器，包括截面呈X形布置的外壳1，外壳1两侧开设与用于固定圆柱形电芯的弧形槽11；所述外壳1中开设有一号孔12，一号孔12中设有传感器本体13，传感器本体13靠近一号孔12底部的一端通过弹性杆14固连有探头15；所述一号孔12内与探头15对应位置开设有与弧形槽11连通的二号孔16，探头15插入二号孔16后与电芯表面接触；通过外壳1配合一号孔12，增加传感器安装的牢固性，保证传感器测量电芯温度的可靠性；工作时，现有技术中电芯的温度检测需要温度传感器固定在电芯外壁进行直接测量，但温度传感器通常采用粘接和专用支架与电芯进行固定，粘接连接在振动过程中容易脱落，采用专用卡扣容易占用过多体积，不利于电芯的高效组合，增大电芯产品的体积，此时通过截面呈X形布置的外壳1，在充当传感器的固定架的同时对相邻电芯的进行有效的隔离和固定，减小专用支架占用的体积，同时对相邻电芯进行隔离，保持良好的散热间隙，减少相邻电芯之间的碰撞摩擦，进一步延长电芯的使用寿命，同时通过一号孔12内插接的传感器本体13，使得传感器本体13损坏时通过抽出传感器本体13和探头15进行快速的更换，进一步保证电芯温度的正常检测。
作为本发明的一种实施方式，所述一号孔12底部与与二号孔16垂直方向开设有滑槽 17，滑槽17中滑动连接有滑块18，滑块18靠近滑槽17底部的一端呈楔形布置，通过滑块18抵住弹性杆14，进一步增加探头15与电芯的贴合度，增加传感器的检测精度；当一号孔12中插入传感器本体13时，传感器本体13带动弹性杆14和探头15向下滑动，使得探头15下滑后嵌入二号孔16中，进而使得探头15与弧形槽11中卡接的电芯的外壁接触，以便正常检测电芯的实时温度，此时由于弹性杆14的弹力使得探头15今天电芯外壁，但弹性杆14长时间变形并施加弹力时，弹性杆14容易产生塑性变形，降低支撑探头15 的推力，此时通过滑槽17中插入滑块18，使得滑块18抵住弹性杆14远离探头15的一侧，进而代替弹性杆14的弹力为探头15提供紧贴电芯外壁的支撑力，进而保证探头15长时间稳定贴紧电芯外壁，增加传感器的检测精度。
作为本发明的一种实施方式，所述滑块18与弹性杆14对应位置设有弹性囊2，弹性囊2中沿二号孔16轴线方向设有一组弹簧21，通过弹簧21配合弹性囊2减少滑块18的脱落，进一步保证传感器测量电芯温度的可靠性；通过弹性囊2的柔性支撑，避免探头15 与电芯之间的压力过大损坏探头15，同时配合弹簧21对弹性囊2的支撑，使得滑块18带动弹性囊2插入滑槽17后，弹性囊2变形之后包裹住弹性杆14远离探头15的一侧，增加弹性囊2与弹性杆14之间的摩擦力，进而进一步减少因振动引起的滑块18掉落，进一步保证传感器测量电芯温度的可靠性。
作为本发明的一种实施方式，所述探头15外周设有环形气囊22，环形气囊22与二号孔16滑动连接；所述环形气囊22内径大于探头15外径，且环形气囊22靠近弹性杆14 的一侧通过连板23与弹性杆14固连；通过环形气囊22受热轴向膨胀，增加探头15与电芯之间的距离，进而减少探头15损伤；当电芯由于放电电流过大或者其他故障引起的温度骤然升高之后，超过探头15的温度检测上限时，容易造成传感器的永久性损坏，此时通过环形气囊22一端与电芯外壁接触，另一端通过连板23与弹性杆14固连，使得电芯升温过度时，气囊膨胀后推动弹性杆14向远离电芯的方向移动，进而增加探头15与电芯之间的距离，减少探头15受到的损坏。
作为本发明的一种实施方式，所述环形气囊22靠近弧形槽11的一侧设有与电芯外周贴合的唇边24，唇边24内周的探头15与电芯之间的间隙中填充有导热硅脂，通过唇边 24配合导热硅脂进一步增加传感器的检测灵敏度；通过唇边24增加环形气囊22与电芯之间的密封性，同时在唇边24内周的探头15与电芯之间的间隙中填充导热硅脂，增加电芯与探头15之间的传热效率，进而进一步增加传感器的检测灵敏度。
作为本发明的一种实施方式，所述外壳1内开设有空腔25，空腔25中设有装满导热硅脂的油囊26，与油囊26连通的弹性管27贯穿环形气囊22之后与唇边24内周连通；所述环形气囊22内沿半径方向设有一组拉绳28，拉绳28用于限制环形气囊22周向膨胀；通过油囊26中储存的导热硅脂不断补充唇边24内硅脂因振动引起的泄漏，保证探头15 检测电芯温度的灵敏性；通过环形气囊22内沿半径方向设有一组拉绳28，在环形气囊22 受热膨胀时，限制环形气囊22的周向膨胀，进而增加环形气囊22沿轴线方向的膨胀，使得环形气囊22推动弹性杆14进而带动探头15快速与电芯外壁分离，当环形气囊22受热膨胀时，环形气囊22内的气压升高，进而挤压贯穿环形气囊22的弹性管27，进而断开油囊26与唇边24内周导热硅脂的连通，进一步减少探头15温度过高而损坏。
工作时，现有技术中电芯的温度检测需要温度传感器固定在电芯外壁进行直接测量，但温度传感器通常采用粘接和专用支架与电芯进行固定，粘接连接在振动过程中容易脱落，采用专用卡扣容易占用过多体积，不利于电芯的高效组合，增大电芯产品的体积，此时通过截面呈X形布置的外壳1，在充当传感器的固定架的同时对相邻电芯的进行有效的隔离和固定，减小专用支架占用的体积，同时对相邻电芯进行隔离，保持良好的散热间隙，减少相邻电芯之间的碰撞摩擦，进一步延长电芯的使用寿命，同时通过一号孔12内插接的传感器本体13，使得传感器本体13损坏时通过抽出传感器本体13和探头15进行快速的更换，进一步保证电芯温度的正常检测；当一号孔12中插入传感器本体13时，传感器本体13带动弹性杆14和探头15向下滑动，使得探头15下滑后嵌入二号孔16中，进而使得探头15与弧形槽11中卡接的电芯的外壁接触，以便正常检测电芯的实时温度，此时由于弹性杆14的弹力使得探头15今天电芯外壁，但弹性杆14长时间变形并施加弹力时，弹性杆14容易产生塑性变形，降低支撑探头15的推力，此时通过滑槽17中插入滑块18，使得滑块18抵住弹性杆14远离探头15的一侧，进而代替弹性杆14的弹力为探头15提供紧贴电芯外壁的支撑力，进而保证探头15长时间稳定贴紧电芯外壁，增加传感器的检测精度；通过弹性囊2的柔性支撑，避免探头15与电芯之间的压力过大损坏探头15，同时配合弹簧21对弹性囊2的支撑，使得滑块18带动弹性囊2插入滑槽17后，弹性囊2 变形之后包裹住弹性杆14远离探头15的一侧，增加弹性囊2与弹性杆14之间的摩擦力，进而进一步减少因振动引起的滑块18掉落，进一步保证传感器测量电芯温度的可靠性；当电芯由于放电电流过大或者其他故障引起的温度骤然升高之后，超过探头15的温度检测上限时，容易造成传感器的永久性损坏，此时通过环形气囊22一端与电芯外壁接触，另一端通过连板23与弹性杆14固连，使得电芯升温过度时，气囊膨胀后推动弹性杆14 向远离电芯的方向移动，进而增加探头15与电芯之间的距离，减少探头15受到的损坏；通过唇边24增加环形气囊22与电芯之间的密封性，同时在唇边24内周的探头15与电芯之间的间隙中填充导热硅脂，增加电芯与探头15之间的传热效率，进而进一步增加传感器的检测灵敏度；通过油囊26中储存的导热硅脂不断补充唇边24内硅脂因振动引起的泄漏，保证探头15检测电芯温度的灵敏性；通过环形气囊22内沿半径方向设有一组拉绳28，在环形气囊22受热膨胀时，限制环形气囊22的周向膨胀，进而增加环形气囊22沿轴线方向的膨胀，使得环形气囊22推动弹性杆14进而带动探头15快速与电芯外壁分离，当环形气囊22受热膨胀时，环形气囊22内的气压升高，进而挤压贯穿环形气囊22的弹性管27，进而断开油囊26与唇边24内周导热硅脂的连通，进一步减少探头15温度过高而损坏。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种热敏传感器，其特征在于：包括截面呈X形布置的外壳(1)，外壳(1)两侧开设与用于固定圆柱形电芯的弧形槽(11)；所述外壳(1)中开设有一号孔(12)，一号孔(12)中设有传感器本体(13)，传感器本体(13)靠近一号孔(12)底部的一端通过弹性杆(14)固连有探头(15)；所述一号孔(12)内与探头(15)对应位置开设有与弧形槽(11)连通的二号孔(16)，探头(15)插入二号孔(16)后与电芯表面接触；通过外壳(1)配合一号孔(12)，增加传感器安装的牢固性，保证传感器测量电芯温度的可靠性。
2.根据权利要求1所述的一种热敏传感器，其特征在于：所述一号孔(12)底部与与二号孔(16)垂直方向开设有滑槽(17)，滑槽(17)中滑动连接有滑块(18)，滑块(18)靠近滑槽(17)底部的一端呈楔形布置，通过滑块(18)抵住弹性杆(14)，进一步增加探头(15)与电芯的贴合度，增加传感器的检测精度。
3.根据权利要求2所述的一种热敏传感器，其特征在于：所述滑块(18)与弹性杆(14)对应位置设有弹性囊(2)，弹性囊(2)中沿二号孔(16)轴线方向设有一组弹簧(21)，通过弹簧(21)配合弹性囊(2)减少滑块(18)的脱落，进一步保证传感器测量电芯温度的可靠性。
4.根据权利要求3所述的一种热敏传感器，其特征在于：所述探头(15)外周设有环形气囊(22)，环形气囊(22)与二号孔(16)滑动连接；所述环形气囊(22)内径大于探头(15)外径，且环形气囊(22)靠近弹性杆(14)的一侧通过连板(23)与弹性杆(14)固连；通过环形气囊(22)受热轴向膨胀，增加探头(15)与电芯之间的距离，进而减少探头(15)损伤。
5.根据权利要求4所述的一种热敏传感器，其特征在于：所述环形气囊(22)靠近弧形槽(11)的一侧设有与电芯外周贴合的唇边(24)，唇边(24)内周的探头(15)与电芯之间的间隙中填充有导热硅脂，通过唇边(24)配合导热硅脂进一步增加传感器的检测灵敏度。
6.根据权利要求5所述的一种热敏传感器，其特征在于：所述外壳(1)内开设有空腔(25)，空腔(25)中设有装满导热硅脂的油囊(26)，与油囊(26)连通的弹性管(27)贯穿环形气囊(22)之后与唇边(24)内周连通；所述环形气囊(22)内沿半径方向设有一组拉绳(28)，拉绳(28)用于限制环形气囊(22)周向膨胀。
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