汽车用温度传感器及其加工工艺和加工设备的制作方法

1.本发明涉及一种汽车用温度传感器，特别是一种汽车用温度传感器及其加工工艺和加工设备。


背景技术：

2.目前新能源汽车时代飞速发展，但是，新能源汽车的电池安全性能要求非常严格，其中，尤为关键的是关于电池起火的问题。电池的起火往往有很多先兆，例如温度的异常变化；如果能够及时检测到温度的变化，并进一步做出控制指令，有效进一步降低电池起火事故的发生。
3.目前的温度传感器一般金属外壳和热敏电子，金属外壳属于常规的结构（内部设有空腔，空腔一端敞开，另一端封闭），热敏电阻封装在空腔内。金属外壳主要是铝、不锈钢、铜甚至是银，银的导热效果是以上四种材料中最好的，但因为价格较高，所以，应用较少。而且金属外壳的加工主要有拉深、冲压、铣切，其造型比较固定，不能适合多样的安装空间，以致温度传感器与被测物安装吻合度不高，热传递的响应速度下降。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种结构简单合理、外壳内部全方位往热敏电阻外壁方向散热，感温速度更快、外壳形状多变的汽车用温度传感器及其加工工艺和加工设备。
5.本发明的目的是这样实现的：一种汽车用温度传感器，包括热敏电阻，还包括合金外壳，合金外壳设有内腔，内腔壁设有散热筋，热敏电阻设置在内腔中，内腔与热敏电阻之间间隙填充有导热绝缘灌封层。
6.本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：作为更具体的方案，所述合金外壳压铸或烧结成型，其表面还涂设有石墨烯导热涂层。
7.作为进一步的方案，所述热敏电阻设有引出电极，引出电极与感温信号引线电性连接，引出电极与感温信号引线连接处设有绝缘包裹层；热敏电阻外包裹有多孔导热头，多孔导热头与所述合金外壳的内腔内端形状相适配、并贴紧配合；多孔导热头对应热敏电阻设有嵌入腔，热敏电阻设置在嵌入腔内，感温信号引线伸出内腔外；多孔导热头包括多孔网络弹性支架和石墨烯导热涂层，石墨烯导热涂层设置在多孔网络弹性支架表面；或者，所述多孔导热头为泡沫铜或泡沫铝。
8.作为进一步的方案，所述合金外壳的内腔的敞开端还设有延伸段，延伸段的两侧设有开槽，开槽之间设有压力传感器。
9.本发明的另一目的在于提供一种操作简单的汽车用温度传感器加工工艺。
10.本发明的目的是这样实现的：一种汽车用温度传感器加工工艺，包括以下步骤：
步骤一、先将两种以上的金属粉末按比例混合，再将混合金属粉末与粘结剂混合成注射用原料；步骤二、通过注射成型机将所述注射用原料注入模具型腔，以加工成合金外壳坯体；步骤三、通过溶剂和加热的方式将大部分或全部所述粘结剂从所述合金外壳坯体中除去，以制造合金外壳初坯；步骤四、烧结合金外壳初坯，并进一步去除其粘结剂，使其达到稳定外形，形成所述合金外壳。
11.本发明的另一目的还可以采用以下技术措施解决：作为更具体的方案，所述金属粉末包括铝粉、铜粉、银粉和硅粉，铝粉含量为81%以上，硅粉为0.3%-1.2%，余量为铜粉和银粉。
12.所述粘结剂由90-95％的聚缩醛构成，粘结剂为混合金属粉末重量的22%。
13.作为进一步的方案，步骤三、采取丙酮溶剂先对所述合金外壳坯体表面进行喷涂处理，等待3-4小时后在在含氧的封闭区间进行加热，封闭区间中氧气占大于0.5％体积；加热的温度为430℃-480℃，从初始到设定温度的升温速度为1.5k/min-2.0 k/min，时间为1-1.5小时。
14.作为进一步的方案，步骤四、在另一空间中，并且在充氮气的情况下以530℃-550℃烧结0.5-0.8小时，合金外壳初坯进入烧结空间时，两者温差控制在50℃以内。
15.一种汽车用温度传感器加工设备，包括注射机、注射模具、第一接料架、除胶箱、烘烤箱、喷涂架、喷涂仓、第二接料架和干固仓；注射机将混合好的材料注射到注射模具中；第一接料架移动至注射模具下方用于接应注射模具开模后的烧结前合金外壳，第一接料架连同烧结前合金外壳进入烘烤箱烧结，炉烧结后将还具有余温的合金外壳转移至喷涂架上，送入喷涂仓喷涂石墨烯涂层、并利用合金外壳的余温实现石墨烯涂层快速干固；喷涂后的合金外壳转移至第二接料架、并送入干固仓干固，以等待合金外壳的最终成型。
16.本发明的有益效果如下：（1）此款汽车用温度传感器的合金外壳内设有散热筋，其外部感受到热量后，散热筋向热敏电阻外壁方向散热，热敏电阻可以快速感受到温度变化，以便控制系统及时作出判断和控制。
17.（2）此款汽车用温度传感器还设有压力传感器，可以判断电池是否出现变形及存在安全隐患。
附图说明
18.图1为本发明第一实施例温度传感器剖视结构示意图。
19.图2为本发明第一实施例温度传感器俯视（未封装）结构示意图。
20.图3为本发明第二实施例温度传感器与柱型电池配合结构示意图。
21.图4为本发明第三实施例温度传感器剖视结构示意图。
22.图5为本发明第三实施例温度传感器俯视（未封装）结构示意图。
23.图6为本发明第四实施例温度传感器与刀片电池配合结构示意图。
24.图7为图6中a处放大结构示意图。
25.图8为本发明的注射模具合模状态剖视结构示意图。
26.图9为本发明的注射模具开模及接料状态剖视结构示意图。
27.图10为本发明的第二接料架结构示意图。
28.图11为本发明的喷涂架结构示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：实施例一，参见图1和图2所示，一种汽车用温度传感器，包括热敏电阻3，还包括合金外壳1，合金外壳1设有内腔12，内腔12壁设有散热筋11，热敏电阻3设置在内腔12中，内腔12与热敏电阻3之间间隙填充有导热绝缘灌封层2。导热绝缘灌封层2为环氧树脂层。
30.所述合金外壳1压铸或烧结成型，其表面还涂设有石墨烯导热涂层。
31.所述热敏电阻3设有引出电极，引出电极与感温信号引线电性连接，引出电极与感温信号引线连接处设有绝缘包裹层；热敏电阻3外包裹有多孔导热头，多孔导热头与所述合金外壳1的内腔12内端形状相适配、并贴紧配合；多孔导热头对应热敏电阻3设有嵌入腔，热敏电阻3设置在嵌入腔内，感温信号引线伸出内腔12外；多孔导热头包括多孔网络弹性支架和石墨烯导热涂层，石墨烯导热涂层设置在多孔网络弹性支架表面；或者，所述多孔导热头为泡沫铜或泡沫铝。
32.一种汽车用温度传感器加工工艺，包括以下步骤：步骤一、先将两种以上的金属粉末按比例混合，再将混合金属粉末与粘结剂混合成注射用原料；步骤二、通过注射成型机将所述注射用原料注入模具型腔，以加工成合金外壳坯体；步骤三、通过溶剂和加热的方式将大部分或全部所述粘结剂从所述合金外壳坯体中除去，以制造合金外壳初坯；步骤四、烧结合金外壳初坯，并进一步去除其粘结剂，使其达到稳定外形，形成所述合金外壳。
33.所述金属粉末包括铝粉、铜粉、银粉和硅粉，铝粉含量为81%以上，硅粉为0.3%-1.2%，余量为铜粉和银粉。金属粉末的主要材料为铝粉、铜粉、银粉，导热效果较好，且可塑性较好。
34.所述粘结剂由90-95％的聚缩醛构成，粘结剂为混合金属粉末重量的22%。
35.步骤三、采取丙酮溶剂先对所述合金外壳坯体表面进行喷涂处理，等待3-4小时后在在含氧的封闭区间进行加热，封闭区间中氧气占大于0.5％体积；加热的温度为430℃-480℃，从初始到设定温度的升温速度为1.5k/min-2.0 k/min，时间为1-1.5小时。通过升温速度控制，避免升温过快导致合金外壳开裂。
36.步骤四、在另一空间中，并且在充氮气的情况下以530℃-550℃烧结0.5-0.8小时，合金外壳初坯进入烧结空间时，两者温差控制在50℃以内。
37.一种汽车用温度传感器加工设备，包括注射机、注射模具、第一接料架、除胶箱、烘烤箱、喷涂架、喷涂仓、第二接料架和干固仓；注射机将混合好的材料注射到注射模具中；注射模具开模后，第一接料架移动至注射模具下方用于接应注射模具开模后合金外壳1坯体，
第一接料架连同合金外壳1坯体进入除胶箱除去全部或部分粘结剂，形成合金外壳1初坯，合金外壳1初坯再进入烘烤箱进行烧结；烧结后形成的合金外壳1，在具有余温的情况下转移至喷涂架上，送入喷涂仓喷涂石墨烯涂层、并利用合金外壳1的余温实现石墨烯涂层快速干固；喷涂后的合金外壳1转移至第二接料架、并送入干固仓干固，以等待合金外壳1的最终成型。
38.结合图10和图11所示，所述第一接料架和第二接料架均为网架9，网架上设有定位杆91，合金外壳1可以倒置在定位杆91上。所述喷涂架20呈梳状，其梳齿上设有插销201，插销201的布局与定位杆91布局相同。喷涂架20的梳齿错开插入至网架9内，并使得插销201与其相应的定位杆91并排、抬起，即可将合金外壳1转移到插销201上；下降网架9即可移出。
39.结合图8和图9所示，所述注射模具包括上模7和下模8，上模7设有凹腔，凹腔的开口向下，凹腔的上部设有顶杆71，下模8对应凹腔设有凸起，凸起插入凹腔、并与凹腔之间形成型腔，合金外壳1在型腔中成型。所述注射模具开模后（下模8沿a箭头方向运动实现开模），第一接料架沿b箭头方向平移进入上模7和下模8之间，顶杆71沿c箭头方向将注射成型的合金外壳1顶入第一接料架的定位杆91上。
40.实施例二，与实施例一的区别在于：参见图3所示，合金外壳1为异型，可以贴合在多个汽车用柱型电池4围成的区域中，以探测柱型电池的温度变化。
41.实施例三，与实施例一的区别在于：参见图4和图5所示，所述合金外壳1的内腔12的敞开端还设有延伸段，延伸段的两侧设有开槽13，开槽13之间设有压力传感器5。由于合金外壳1可塑性较好，其上端开槽13受力挤压可变形，因此可以将力传递至压力传感器5。
42.实施例四，与实施例三的区别在于：参见图6和图7所示，温度传感器10可适用于汽车刀片电池6中测温。由于电池受损后，存在一定程度的膨胀，但不一定产生明显升温；但存在升温风险。所以，而温度传感器的安装需要贴合度较高，这种情况下，电池的膨胀变形将会直接压迫温度传感器的合金外壳1，因此，便于压力传感器5感受到压力的变化并将信号反馈至控制电路，便于及时作出控制措施，降低风险隐患。
43.上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域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同物界定。

技术特征：
1.一种汽车用温度传感器，包括热敏电阻（3），其特征在于：还包括合金外壳（1），合金外壳（1）设有内腔（12），内腔（12）壁设有散热筋（11），热敏电阻（3）设置在内腔（12）中，内腔（12）与热敏电阻（3）之间间隙填充有导热绝缘灌封层（2）。2.根据权利要求1所述的汽车用温度传感器，其特征在于：所述合金外壳（1）压铸或烧结成型，其表面还涂设有石墨烯导热涂层。3.根据权利要求1所述的汽车用温度传感器，其特征在于：所述热敏电阻（3）设有引出电极，引出电极与感温信号引线电性连接，引出电极与感温信号引线连接处设有绝缘包裹层；热敏电阻（3）外包裹有多孔导热头，多孔导热头与所述合金外壳（1）的内腔（12）内端形状相适配、并贴紧配合；多孔导热头对应热敏电阻（3）设有嵌入腔，热敏电阻（3）设置在嵌入腔内，感温信号引线伸出内腔（12）外；多孔导热头包括多孔网络弹性支架和石墨烯导热涂层，石墨烯导热涂层设置在多孔网络弹性支架表面；或者，所述多孔导热头为泡沫铜或泡沫铝。4.根据权利要求1所述的汽车用温度传感器，其特征在于：所述合金外壳（1）的内腔（12）的敞开端还设有延伸段，延伸段的两侧设有开槽（13），开槽（13）之间设有压力传感器（5）。5.一种根据权利要求2所述的汽车用温度传感器加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、先将两种以上的金属粉末按比例混合，再将混合金属粉末与粘结剂混合成注射用原料；步骤二、通过注射成型机将所述注射用原料注入模具型腔，以加工成合金外壳坯体；步骤三、通过溶剂和加热的方式将大部分或全部所述粘结剂从所述合金外壳坯体中除去，以制造合金外壳初坯；步骤四、烧结合金外壳初坯，并进一步去除其粘结剂，使其达到稳定外形，形成所述合金外壳。6.根据权利要求5所述的汽车用温度传感器加工工艺，其特征在于：所述金属粉末包括铝粉、铜粉、银粉和硅粉，铝粉含量为81%以上，硅粉为0.3%-1.2%，余量为铜粉和银粉。7.根据权利要求6所述的汽车用温度传感器加工工艺，其特征在于：所述粘结剂由90-95％的聚缩醛构成，粘结剂为混合金属粉末重量的22%。8.根据权利要求7所述的汽车用温度传感器加工工艺，其特征在于：步骤三、采取丙酮溶剂先对所述合金外壳坯体表面进行喷涂处理，等待3-4小时后在在含氧的封闭区间进行加热，封闭区间中氧气占大于0.5％体积；加热的温度为430℃-480℃，从初始到设定温度的升温速度为1.5k/min-2.0 k/min，时间为1-1.5小时。9.根据权利要求8所述的汽车用温度传感器加工工艺，其特征在于：步骤四、在另一空间中，并且在充氮气的情况下以530℃-550℃烧结0.5-0.8小时，合金外壳初坯进入烧结空间时，两者温差控制在50℃以内。10.一种汽车用温度传感器加工设备，包括注射机、注射模具、第一接料架、除胶箱、烘烤箱、喷涂架、喷涂仓、第二接料架和干固仓；注射机将混合好的材料注射到注射模具中；注射模具开模后，第一接料架移动至注射模具下方用于接应注射模具开模后合金外壳（1）坯体，第一接料架连同合金外壳（1）坯体进入除胶箱除去全部或部分粘结剂，形成合金外壳
（1）初坯，合金外壳（1）初坯再进入烘烤箱进行烧结；烧结后形成的合金外壳（1），在具有余温的情况下转移至喷涂架上，送入喷涂仓喷涂石墨烯涂层、并利用合金外壳（1）转移至第二接料架、并送入干固仓干固，以等待合金外壳（1）的最终成型。

技术总结
本发明公开一种汽车用温度传感器及其加工工艺和加工设备，其中，汽车用温度传感器的结构包括热敏电阻和合金外壳，合金外壳设有内腔，内腔壁设有散热筋，热敏电阻设置在内腔中，内腔与热敏电阻之间间隙填充有导热绝缘灌封层。此款汽车用温度传感器的合金外壳内设有散热筋，其外部感受到热量后，散热筋向热敏电阻外壁方向散热，热敏电阻可以快速感受到温度变化，以便控制系统及时作出判断和控制。以便控制系统及时作出判断和控制。以便控制系统及时作出判断和控制。


技术研发人员：莫小燕
受保护的技术使用者：广东顺德凯格电子实业有限公司
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/8/21