专利名称：温度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及设置在电池等待测物上，对该待测物的表面温度进行测定的温度传感器。
背景技术：
以往对待测物的表面温度进行测定时，例如在待测物的表面上设置热敏电阻 (thermistor、寸一 S ^夕)元件等温度传感器来进行温度测定。此时，会对设置了温度传 感器的点(《 < > 卜)进行温度测定，因此为了对待测物的表面整体或一定区域的温度分 布进行温度测定，就需要在待测物的表面设置多个温度传感器。另外，作为将待测物的表面以面来测定温度的方法，已知有使用红外线图像传感 器等光学设备，接收由待测物的表面放射的通过辐射产生的红外线来进行温度测定的方 法。例如，在专利文献1中，提出了非接触温度传感器，该非接触温度传感器为非接触测定 作为待测物的热辊的表面温度的温度传感器，其中，在靠近热辊表面、被非接触地保持的红 外线透过性膜上，具有用红外线吸收玻璃热封的热敏电阻元件。专利文献1 日本特开2004-205417号公报上述现有技术遗留有以下问题。即，在待测物上设置多个温度传感器时，难以使全部温度传感器与待测物同样地 密合，且使各温度传感器的密合度相同，同时由于因经年变化引起的位置偏移或密合度的 变化，存在与待测物无关，都会出现在计测中产生温度分布等误差的不良问题。另外，使用红外线图像传感器等光学设备时，为了得到恒定的视角，必须在确保一 定程度的与待测物的距离的状态下设置，存在难以设置在设置自由度小的狭窄场所等中的 问题。特别是在混合动力车辆或电动汽车等的电池的温度计测中，为了控制而要求知道 电池模块整体的温度分布，同时随着电池模块的小型化，在温度传感器的设置空间上存在 限制，利用上述现有技术时难以实现。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供能够与待测物密合来设置，并且即使密合 度局部不同也能够正确地测定表面温度的温度传感器。本发明为了解决上述问题而采用以下技术方案。即，本发明的温度传感器的特征 在于，具备设置在待测物上的红外线吸收膜；在该红外线吸收膜上设置多个相互留出间 隔的感热元件(感熱素子)；和与所述感热元件连接的布线。在该温度传感器中，由于具备设置在待测物上的红外线吸收膜和在该红外线吸收 膜上设置多个相互留出间隔的感热元件，红外线吸收膜以面的形式而不是以点的形式吸收 由设置有红外线吸收膜的待测物的表面放射的红外线，同时用分布在红外线吸收膜上的多 个感热元件检测出其放热，从而可以检测出设置表面的平均温度或设置表面的温度分布。即，即使红外线吸收膜局部没有与待测物密合的情况下，不论密合度如何都可以吸收由设 置表面放射的红外线，因此能够正确地检测出表面温度。因此，不需要整体的高密合性，能 够降低设置成本的同时，即使发生由于经年变化等引起的位置偏移或密合度的降低，也可 以维持高的测定精度。另外，本发明的温度传感器，其特征在于，具备设置在所述感热元件上的红外线反 射膜，所述感热元件夹在所述红外线吸收膜与所述红外线反射膜之间。即，该温度传感器由于具备设置在感热元件上的红外线反射膜，感热元件夹在红 外线吸收膜与红外线反射膜之间，所以通过红外线反射膜可以降低由于来自待测物以外的 红外线引起的干扰，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，所述红外线吸收膜为含有红外线吸收性 比主材料的树脂高的填料的树脂膜。即，该温度传感器中，由于红外线吸收膜为含有红外线吸收性比主材料的树脂高 的填料的树脂膜，确保红外线吸收膜与感热元件的绝缘性，同时还可以通过填料得到红外 线吸收效果。另外，本发明的温度传感器，其特征在于，在所述红外线吸收膜的表面覆盖有绝缘膜。即，该温度传感器中，由于红外线吸收膜的表面覆盖有绝缘膜，即使是导电性的红 外线吸收膜，也可以通过所覆盖的绝缘膜确保其与感热元件的绝缘性。另外，本发明的温度传感器，其特征在于，多个所述感热元件为感热电阻元件(感 熱抵抗素子)，相互通过所述布线串联电连接。即，该温度传感器中，由于作为热敏电阻元件等感热电阻元件的多个感热元件通 过布线串联电连接，所以通过测定布线的电阻值，得到包括全部感热元件的电阻变化的电 阻值，从而能够容易地检测出设置表面的平均温度。另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述布线具备分别与作为感热电阻元件 的每个所述感热元件连接的多条独立测定线。即，该温度传感器中，由于布线具备分别与作为热敏电阻元件等感热电阻元件的 每个感热元件连接的多条独立测定线，所以能够通过各独立测定线分别对设置有对应的 感热元件的部位的温度进行测定，同时可以根据各感热元件的设置位置得到表面的温度分布。通过本发明，起到以下效果。即，本发明的温度传感器中，由于具备设置在待测物上的红外线吸收膜和在该红 外线吸收膜上设置多个相互留出间隔的感热元件，即使有密合度的不均或经年变化，也可 以检测出设置表面整体的温度或表面的温度分布。因此，将本发明的温度传感器设置在电池的表面上时，即使有密合度的不均，也能 够正确且长期稳定地测定电池表面的平均温度或温度分布。
图1为表示本发明的温度传感器的第一实施方式中，设置在电池上的温度传感器 的截面图2为表示第一实施方式中的温度传感器的俯视图3为表示本发明的温度传感器的第二实施方式的俯视图
图4为表示第二实施方式中的温度传感器的截面图。
符号说明
1,21温度传感器
2,22红外线吸收膜
3感热元件
4布线
5,25红外线反射膜
24a共用线
24b独立测定线
27绝缘膜
B待测物
具体实施例方式以下，参照图1和图2对本发明的温度传感器的第一实施方式进行说明。并且，在 用于以下说明的各附图中，为了使各部件为能够识别或容易识别的尺寸，适当变更了比例尺。如图1和图2所示，本实施方式的温度传感器1例如将电池作为待测物B，对其温 度进行测定，具备设置在待测物B上的红外线吸收膜2、在该红外线吸收膜2上设置多个相 互留出间隔的感热元件3、与感热元件3连接的布线4和设置在感热元件3上的红外线反射 膜5。即，上述感热元件3夹在红外线吸收膜2与红外线反射膜5之间。多个感热元件3为热敏电阻元件等感热电阻元件，相互通过布线4串联电连接。因 此，通过对布线4的一对端部间的电阻值进行测定，得到包括串联连接的全部感热元件3的 电阻变化的电阻值，由该电阻值能够算出设置表面的平均温度。并且，在本实施方式中，六 个感热元件3相互分散配置并粘接在红外线吸收膜2上，且用引线等布线4相互连接。上述感热元件3可以采用例如薄板状的片式热敏电阻。该热敏电阻有NTC(负温 度系数)型、PTC(正温度系数)型、CTR(临界温度)型等热敏电阻，而本实施方式中，作为 感热元件3采用例如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。上述红外线吸收膜2为例如具有比仅以树脂材料形成的膜或片材高的红外线吸 收率、容易在平面方向上传热的膜或者片材。例如，作为红外线吸收膜2可以采用例如含有 炭黑等红外线吸收材料的膜或红外线吸收性玻璃膜(含有71%的二氧化硅的硼硅酸盐玻 璃膜等)，但在本实施方式中，采用了含有红外线吸收性比主材料的树脂高的氧化铝等填料 的树脂膜。即，作为含填料树脂膜的该红外线吸收膜2兼具填料带来的红外线吸收效果和 树脂带来的对感热元件3的绝缘性。上述红外线反射膜5优选为具有比仅以绝缘材料形成的膜或片材低的红外线放 射率、特别是进行了镜面加工而反射红外线的膜。例如，作为红外线反射膜5，可以采用镜面的铝气相沉积膜或铝箔等。该红外线反射膜5以稍稍大于红外线吸收膜2的尺寸覆盖红外 线吸收膜2来形成。并且，也可以为下述结构将形成在柔性基板的背面的铜箔作为红外线反射膜5， 同时用铜箔等在柔性基板的表面上形成图案作为布线4，在该布线4上通过焊接等接合各 感热元件3。此时，感热元件3、布线4和红外线反射膜5可以一体地构成。这样本实施方式的温度传感器1由于具备设置在待测物B上的红外线吸收膜2和 在该红外线吸收膜2上设置多个相互留出间隔的感热元件3，因此，红外线吸收膜2以面的 形式而不是以点的形式吸收由设置有红外线吸收膜2的待测物B的表面放射的红外线，同 时用分布在红外线吸收膜2上的多个感热元件3检测出其放热，从而可以检测出设置表面 的平均温度或设置表面的温度分布。即，即使红外线吸收膜2局部没有与待测物B密合的情况下，不论密合度如何都可 以吸收由设置表面放射的红外线，因此能够正确地检测出表面温度。因此，不需要整体的高 密合性，能够降低设置成本的同时，即使发生由于经年变化等引起的位置偏移或密合度的 降低，也可以维持高的测定精度。另外，由于具备设置在感热元件3上的红外线反射膜5，感热元件3夹在红外线吸 收膜2和红外线反射膜5之间，因此通过红外线反射膜5可以降低由于来自待测物B以外 的红外线引起的干扰，能够进行更高精度的温度测定。进一步地，由于作为感热电阻元件的多个感热元件3通过布线4串联电连接，因此 通过测定布线4的电阻值，得到包括全部感热元件3的电阻变化的电阻值，从而能够容易地 检测出设置表面的平均温度。接着，以下参照图3和图4对本发明的温度传感器的第二实施方式进行说明。并 且，在以下的实施方式的说明中，对于与上述实施方式中说明的同样的构成要素附以相同 的符号，省略其说明。第二实施方式与第一实施方式的不同点在于，在第一实施方式中，多个感热元件3 通过布线4串联电连接，与此相对地，第二实施方式的温度传感器21如图3和图4所示，多 个感热元件3为热敏电阻元件等感热电阻元件，布线24具备分别与每个感热元件3连接的 多条独立测定线24b。另外，与第一实施方式的不同点还在于，在第二实施方式的温度传感 器21中，红外线吸收膜22和红外线反射膜25由导电性材料形成，同时在红外线吸收膜22 与红外线反射膜25的表面覆盖有绝缘膜27。即，在第二实施方式中，布线4由与各感热元件3的一对端子电极(省略图示)中 的一方连接的共用线24a和分别与各感热元件3的另一方的端子电极连接的多条独立测定 线24b构成。因此，在六个感热元件3之中选择任意的感热元件3进行测定时，只要在对应 的独立测定线24b与共用线24a之间测定电阻值，则能够独立地测定对应的感热元件3的 电阻值、即设置有该感热元件3的部位的温度。另外，第二实施方式的红外线吸收膜22例如为含有炭黑的导电性片材，同时红外 线反射膜25为铜箔等。这样红外线吸收膜22和红外线反射膜25具有导电性，因此用绝缘 膜27覆盖红外线吸收膜22和红外线反射膜25的表面，以使红外线吸收膜22和红外线反 射膜25不与感热元件3直接接触。该绝缘膜27例如由树脂形成，优选由红外线透过性膜 形成。
这样第二实施方式的温度传感器21中，由于布线24具备分别与每个感热元件3 连接的多条独立测定线24b，所以通过各独立测定线24b，可以分别对设置有对应的感热元 件3的部位的温度进行测定，同时根据各感热元件3的设置位置可以得到表面的温度分布。另外，由于在红外线吸收膜22和红外线反射膜25的表面上覆盖有绝缘膜27，即使 是导电性的红外线吸收膜22和红外线反射膜25，也可以通过覆盖的绝缘膜27来确保与感 热元件3的绝缘性。并且，本发明的技术范围并不被上述各实施方式所限定，在不脱离本 发明的宗旨 的范围内可以进行各种变更。例如，作为感热元件，如上所述使用片式热敏电阻等热敏电阻元件，但是除了热敏 电阻以外还可以采用热电元件等。
权利要求
一种温度传感器，其特征在于，具备设置在待测物上的红外线吸收膜；在该红外线吸收膜上设置多个相互留出间隔的感热元件；和与所述感热元件连接的布线。
2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，具备设置在所述感热元件上的红 外线反射膜，所述感热元件夹在所述红外线吸收膜与所述红外线反射膜之间。
3.根据权利要求1或2所述的温度传感器，其特征在于，所述红外线吸收膜为含有红外 线吸收性比主材料的树脂高的填料的树脂膜。
4.根据权利要求1 3的任意一项所述的温度传感器，其特征在于，在所述红外线吸收 膜的表面覆盖有绝缘膜。
5.根据权利要求1 4的任意一项所述的温度传感器，其特征在于，多个所述感热元件 为感热电阻元件，相互通过所述布线串联电连接。
6.根据权利要求1 4的任意一项所述的温度传感器，其特征在于，多个所述感热元件 为感热电阻元件，所述布线具备分别与每个所述感热元件连接的多条独立测定线。
全文摘要
本发明提供了能够与待测物密合来设置，并且即使密合度局部不同也能够正确地测定表面温度的温度传感器。该温度传感器具备设置在待测物(B)上的红外线吸收膜(2)；在该红外线吸收膜(2)上设置多个相互留出间隔的感热元件(3)；和与感热元件(3)连接的布线(4)。由此，红外线吸收膜(2)以面的形式而不是以点的形式吸收由设置有红外线吸收膜(2)的待测物(B)的表面放射的红外线，同时用分布在红外线吸收膜(2)上的多个感热元件(3)检测出其放热，从而可以检测出设置表面的平均温度或设置表面的温度分布。
文档编号G01J5/00GK101988853SQ20101024324
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者中村贤蔵, 石川元贵 申请人:三菱综合材料株式会社