专利名称：温度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种靠近测定对象物并测定该测定对象物的温度的温度传感器。
背景技术：
一般，在汽车等的内部，为了检测各部的温度而搭载有多个温度传感器。例如，在作为混合式车辆或电动车等的蓄电池组装多个电池片(单电池)的组合电池中，为了测定各电池片的温度，对应个别电池片配置多个温度传感器。另外，还公知有如下技术在装配后的组合电池的单元中测定温度分布，并特定温度的最大及最小的部位，由此推定温度分布并进行管理。以往，例如在专利文献1中提出如下技术在组装多个电池片的组合电池中，在冷却风的上游端和下游端配置多个温度传感器来检测上游端中温度最低的电池片的温度和下游端中温度最高的电池片的温度。这样安装的温度传感器，以往使用将导线连接于热敏电阻的传感器。专利文献1 日本专利公开2004-135424号公报(段落序号0017，图3)上述的以往技术中，留有以下的课题。以往，在不进行个别电池片的温度监控而根据实际测量求出温度的最大点和最小点并在其部位配置温度传感器的方法中，为了在最终的产品结构的状态下特定单元的温度分布，需要预先进行实验等。这时，根据电池片的劣化状态有可能从初始温度分布较大地变化，很难长时间高精度且稳定地管理温度。因此，仍期望用各个温度传感器对个别电池片分别进行个别的温度测定。但是，这时需要将多个温度传感器以密着状态固定安装于个别电池片上，存在安装操作费事且安装工作量增大的问题点。而且，被安装的以往温度传感器由于将导线连接于热敏电阻，因此存在由导线引起的重量增加或导线和热敏电阻的连接部分因振动劣化等问题。另外，要求组合电池的单元小型化，随着小型化组件密度变高的同时，配置温度传感器的空间变窄，很难设置以往的温度传感器。
发明内容
本发明是鉴于前述课题而完成的，其目的在于，提供一种温度传感器，其重量轻且薄型，安装性及耐振性优异的同时，即使有稍微的位置偏差也可以正确地测定温度。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，其特征在于，具备有绝缘性薄膜；薄膜状或薄板状的热敏元件，设置于该绝缘性薄膜上；导电性配线膜，图案形成于所述绝缘性薄膜上且连接于所述热敏元件；及红外线吸收膜，直接或通过绝缘性薄膜层叠在所述热敏元件的直上方。该温度传感器中，由于在绝缘性薄膜上具备有薄膜状或薄板状的热敏元件、配线膜及红外线吸收膜，因此整体成为由多层膜的层叠构成的薄膜状或带状，重量轻且薄型，具有柔软性，可以容易安装于狭窄的空间或弯曲的空间等各种部位。尤其是，组装组合电池的单元等之后，仍可以容易设置于预定部位的间隙等中。即，在组合电池的单元等中也可以插入到用于防止滞热的间隙部分等中，因此可以先决定单元的产品形状、还可以减轻设计或
试生产工作量。另外，热敏元件根据基于红外线吸收膜的红外线吸收测定温度，因此即使不进行粘贴于测定对象物等的接触固定，只要设置成靠近状态，则即使产生稍微的位置偏差也可以正确地测定温度，减轻安装操作及安装工作量。即，设置时即使与测定对象物的距离稍微变化，也可以用红外线吸收膜充分吸收基于来自测定对象物的辐射的红外线，因此能够精度良好地进行温度测定。另外，设置时即使有稍微的倾斜或歪斜，只要测定对象物在红外线吸收膜中红外线检测的视场角范围内，就能够精度良好地进行温度测定。而且，作为配线不采用导线，而是采用在绝缘性薄膜上以图案形成成为一体化的配线膜，因此能够抑制重量的增加，提高配线的耐振性。另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述热敏元件为在所述绝缘性薄膜上成膜的薄膜热敏电阻元件。S卩，该温度传感器中，热敏元件为在绝缘性薄膜上成膜的薄膜热敏电阻元件，因此可以做成比芯片热敏电阻更薄的热敏元件，作为整体可更加重量轻且薄型，具有柔软性。另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述热敏元件设置于所述绝缘性薄膜上的多个部位。S卩，该温度传感器中，由于热敏元件设置于绝缘性薄膜上的多个部位，因此通过将对应于测定点的个数及位置的多个热敏元件设置于同一绝缘性薄膜上，可以用1个温度传感器测定多个部位或多个测定对象物的温度。尤其是，在由多个电池片构成的组合电池等中，也可以用1个温度传感器分别测定多个个别电池片的温度的同时，无需在每个个别电池片上进行个别配线，安装操作变得更加容易，安装工作量也可以大幅削减。而且，本发明的温度传感器，其特征在于，多个所述热敏元件中至少一个为未层叠有所述红外线吸收膜的温度补偿用元件。S卩，该温度传感器中，由于多个热敏元件中至少一个为未层叠有红外线吸收膜的温度补偿用元件，因此可以将温度补偿用元件作为测定周围的气氛温度的参考用。因此，可根据温度补偿用元件与其他热敏元件的检测相对值来提高其他热敏元件中红外线的检测精度。另外，本发明的温度传感器，其特征在于，在所述热敏元件的层叠有所述红外线吸收膜的面的相反面，具备有直接或通过绝缘性薄膜层叠的红外线反射膜。S卩，该温度传感器中，由于在热敏元件的层叠有红外线吸收膜的面的相反面，具备有直接或通过绝缘性薄膜层叠的红外线反射膜，因此，通过红外线反射膜能够削减由来自测定对象物以外的红外线引起的干涉，并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，所述热敏元件及所述配线膜夹在一对所述绝缘性薄膜中。S卩，该温度传感器中，由于热敏元件及配线膜被一对绝缘性薄膜夹住，因此，热敏元件及配线膜不会外露，可以用绝缘性薄膜保护它们的同时，进一步提高配线的耐振性。另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述绝缘性薄膜由红外线透射性薄膜形
4成。S卩，该温度传感器中，由于绝缘性薄膜由红外线透射性薄膜形成，因此能够极力抑制由红外线吸收膜周围的绝缘性薄膜自身的红外线吸收，降低因来自周围的热传导影响热敏元件的现象。发明效果根据本发明得到以下效果。S卩，根据本发明所涉及的温度传感器，由于在绝缘性薄膜上具备有薄膜状或薄板状的热敏元件、配线膜及红外线吸收膜，因此重量轻且薄型，安装性及耐振性优异的同时， 即使有稍微的位置偏差也可以正确地测定温度。从而，在组合电池的单元中，狭窄的电池片之间也可以插入本发明的温度传感器而设置的同时，可以用1个温度传感器分别正确且长时间稳定地对多个个别电池片进行温度测定。
图1是表示本发明所涉及的温度传感器的第1实施方式的剖面图。图2是第1实施方式中表示温度传感器的俯视图。图3是表示本发明所涉及的温度传感器的第2实施方式的俯视图。图4是第2实施方式中表示为了测定多个电池片的温度而设置的温度传感器的说明图。图5是表示本发明所涉及的温度传感器的第3实施方式的俯视图。图6是表示本发明所涉及的温度传感器的第3实施方式中的其他例子的俯视图。符号说明1、21、31、41 -温度传感器，2A-第1绝缘性薄膜，2B-第2绝缘性薄膜，3_热敏元件， 3H-温度补偿用元件，4-配线膜，5-红外线吸收膜，6-红外线反射膜，S-电池片(测定对象物)
具体实施例方式以下，参照图1及图2说明本发明所涉及的温度传感器的第1实施方式。另外，用于以下说明的各图中，为了将各单元设为可识别或容易识别的大小适当地变更了比例尺。如图1及图2所示，本实施方式的温度传感器1为例如将构成混合式车辆或电动车等的组合电池的电池片S作为测定对象物来测定其温度的传感器，它以靠近电池片S的状态设置。该温度传感器1具备有长方形带状的第1绝缘性薄膜2A及第2绝缘性薄膜2B、设置于第1绝缘性薄膜2A上的薄膜状或薄板状的热敏元件3、用铜箔等图案形成于第1绝缘性薄膜2A上且连接于热敏元件3的一对导电性配线膜4、及通过第2绝缘性薄膜2B层叠在热敏元件3的直上方的红外线吸收膜5。另外，该温度传感器1具备有在热敏元件3的层叠有红外线吸收膜5的面的相反面通过第1绝缘性薄膜2A层叠的红外线反射膜6。即，在热敏元件3的直下方，即第1绝缘性薄膜2A的设置有热敏元件3的面的相反面(第1绝缘性薄膜2A的背面侧)设置有红外线反射膜6。
上述第2绝缘性薄膜2B以在与第1绝缘性薄膜2A之间夹住热敏元件3及配线膜 4的状态粘贴于第1绝缘性薄膜2A上。即，热敏元件3及配线膜4被一对绝缘性薄膜夹住。 另外，这些第1绝缘性薄膜2A及第2绝缘性薄膜2B由红外线透射性薄膜形成。另外，本实施方式中，第1绝缘性薄膜2A及第2绝缘性薄膜2B由聚酰亚胺树脂片形成。上述热敏元件3可以采用薄膜热敏电阻元件或薄板状的芯片热敏电阻。本实施方式中，作为热敏元件3采用如下薄膜热敏电阻元件具备例如由Mn-Co系复合金属氧化物 (例如Mn3O4-Co3O4系复合金属氧化物)或在Mn-Co系复合金属氧化物中包含Ni、Fe、Cu的至少一种的复合金属氧化物(例如Mn3O4-Co3O4-Fii2O3系复合金属氧化物)构成的复合金属氧化物膜(热敏电阻薄膜)、和形成于该复合金属氧化物膜上且连接于配线膜4的梳形电极等电阻测定用金属电极(图示省略)。上述红外线吸收膜5由具有高于第2绝缘性薄膜2B的红外线吸收率的材料形成， 例如由包含炭黑等红外线吸收材料的薄膜或红外线吸收性玻璃膜(含有71%二氧化硅的硼硅玻璃(borosilicate glass)膜等)形成。即，通过该红外线吸收膜5吸收基于来自电池片S的辐射的红外线。而且，由从吸收红外线的红外线吸收膜5通过第2绝缘性薄膜2B 的热传导，使直下方的热敏元件3的温度发生变化。该红外线吸收膜5形成为以稍微大于热敏元件3的尺寸覆盖该热敏元件。上述红外线反射膜6由具有低于第1绝缘性薄膜2A的红外线放射率的材料形成， 例如由镜面的铝蒸镀膜或铝箔等形成。该红外线反射膜6形成为以稍微大于热敏元件3及红外线吸收膜5的尺寸覆盖它们。如此，本实施方式的温度传感器1由于在第1绝缘性薄膜2A上具备有薄膜状或薄板状的热敏元件3、配线膜4及红外线吸收膜5，因此整体成为由多层膜的层叠构成的薄膜状或带状，重量轻且薄型，具有柔软性，能够容易在狭窄的空间或弯曲的空间等多种部位进行安装。尤其，即使在组装组合电池的单元等之后，也可以容易设置于预定部位的间隙等。 艮口，在组合电池的单元等中也可以插入于用于防止滞热的间隙部分等，由此能够预先决定单元的产品形状，还可以减轻设计或试生产工作量。另外，作为热敏元件3通过采用薄膜热敏电阻元件，因此可以做成比芯片热敏电阻更薄的热敏元件，作为整体能够更加重量轻且薄型，具有柔软性。另外，由于热敏元件3根据基于红外线吸收膜5的红外线吸收测定温度，因此即使不进行粘贴于测定对象物电池片S等的接触固定，只要设置成靠近状态，则即使产生稍微的位置偏差也可以正确地测定温度，减轻安装操作及安装工作量。即，设置时即使与测定对象物电池片S的距离稍微变化，也可以用红外线吸收膜5充分吸收基于来自电池片S的辐射的红外线，因此能够精度良好地进行温度测定。而且，作为配线不采用导线，而是采用在第1绝缘性薄膜2A上以图案形成成为一体化的配线膜4，因此能够抑制重量的增加，提高配线的耐振性。另外，在热敏元件3的层叠有红外线吸收膜5的面的相反面，具备有通过第1绝缘性薄膜2A层叠的红外线反射膜6，因此，通过红外线反射膜6能够削减由来自测定对象物电池片S以外的红外线引起的干涉，并可以进行更高精度的温度测定。另外，当用箱体等保护温度传感器1的背面侧时，也可以去掉该红外线反射膜6。另外，由于热敏元件3及配线膜4被第1绝缘性薄膜2A及第2绝缘性薄膜2B夹住，因此，热敏元件3及配线膜4不会外露，可以用绝缘性薄膜保护它们的同时，进一步提高配线的耐振性。接着，以下参照图3至图5对本发明所涉及的温度传感器的第2实施方式及第3 实施方式进行说明。另外，在以下实施方式的说明中，对与上述实施方式中说明的同一构成要素附加同一符号而省略其说明。第2实施方式与第1实施方式的不同点为如下在第1实施方式中只具备1个热敏元件3，相反，如图3及图4所示，第2实施方式的温度传感器21中，热敏元件3设置于第 1绝缘性薄膜2A上的多个部位。S卩，在第2实施方式的温度传感器21中，如图4所示，测定对象物电池片S例如排列有4个时，如图3所示，4个热敏元件3对应各电池片S互相隔开预定间隔排列成一列而形成于长方形带状的第1绝缘性薄膜2A上。另外，各热敏元件3上分别连接有一对配线膜 4。因此，第1绝缘性薄膜2A上图案形成有4对配线膜4。如此，第2实施方式的温度传感器21中，由于热敏元件3设置于第1绝缘性薄膜 2A上的多个部位，因此通过将对应于测定点的个数及位置的多个热敏元件3设置于同一第 1绝缘性薄膜2A上，可以用1个温度传感器21测定多个部位或多个测定对象物的温度。即， 即使为由多个电池片S构成的组合电池，也可以用1个温度传感器21分别测定多个个别电池片S的温度的同时，无需在每个个别电池片S进行个别配线，安装操作变得更容易，安装工作量也可以大幅削减。另外，如图4所示，可以在多个并列的电池片S与箱体C的间隙插入温度传感器21 而设置，即使设置温度传感器21时有稍微的倾斜或歪斜，只要电池片S在红外线吸收膜5 中红外线检测的视场角范围内，就可以精度良好地进行温度测定。并且，通过采用薄膜热敏电阻元件的热敏元件3，因热敏元件3为膜状，可以缩小产生温度差的元件间的截面积，因此不易向在同一薄膜上构成的其他热敏元件3导热。因此，来自其他部分的干涉少且检测灵敏度提高。接着，第3实施方式与第2实施方式的不同点为如下第2实施方式中，整个热敏元件3检测各自对应的各电池片S的温度，相反第3实施方式的温度传感器31中如图5所示，多个热敏元件3中一个为未层叠有红外线吸收膜5及红外线反射膜6的温度补偿用元件3H。S卩，第3实施方式的温度传感器31中，4个热敏元件3中的1个成为未夹在红外线吸收膜5与红外线反射膜6之间，而是介于第1绝缘性薄膜2A及第2绝缘性薄膜2B之间测定周围的气氛温度的温度用补偿用元件3H。这样，第3实施方式中，由于多个热敏元件3中的一个为未层叠有红外线吸收膜5 及红外线反射膜6的温度补偿用元件;3H，因此能够将温度补偿用元件3H作为测定周围气氛温度的参考用。因此，根据温度补偿用元件3H和其他热敏元件3的检测相对值能够提高其他热敏元件3中的红外线的检测精度。另外，如图6所示，作为第3实施方式的其他例子，也可以设为在参考用的温度补偿用元件3H的直上方形成红外线反射膜6的温度传感器41。这时，由于可用红外线反射膜 6反射照射于温度补偿用元件3H的来自电池片S的红外线，因此灵敏度进一步提高。另外，本发明的技术范围不限于上述各实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内
7可以追加各种变更。例如如上述，虽然优选由第1绝缘性薄膜和第2绝缘性薄膜2片夹住热敏元件及配线膜，但也可以在一片绝缘性薄膜的一面上形成热敏元件及配线膜。另外，上述实施方式中，通过绝缘性薄膜在热敏元件的直上方形成红外线吸收膜， 但是若在与热敏元件之间能够确保绝缘性，则也可以直接形成在热敏元件的上面。而且，通过绝缘性薄膜在热敏元件的直下方形成红外线反射膜，但是若在与热敏元件之间能够确保绝缘性，则也可以直接形成在热敏元件的下面。
权利要求
1.一种温度传感器，其特征在于，具备有 绝缘性薄膜；薄膜状或薄板状的热敏元件，设置于该绝缘性薄膜上； 导电性配线膜，图案形成于所述绝缘性薄膜上且连接于所述热敏元件；及红外线吸收膜，直接或通过绝缘性薄膜层叠在所述热敏元件的直上方。
2.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述热敏元件为在所述绝缘性薄膜上成膜的薄膜热敏电阻元件。
3.如权利要求1或2所述的温度传感器，其特征在于， 所述热敏元件设置于所述绝缘性薄膜上的多个部位。
4.如权利要求3所述的温度传感器，其特征在于，多个所述热敏元件中至少一个为未层叠有所述红外线吸收膜的温度补偿用元件。
5.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，在所述热敏元件的层叠有所述红外线吸收膜的面的相反面，具备有直接或通过绝缘性薄膜层叠的红外线反射膜。
6.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述热敏元件及所述配线膜夹在一对所述绝缘性薄膜中。
7.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于， 所述绝缘性薄膜由红外线透射性薄膜形成。
全文摘要
本发明提供一种温度传感器，其重量轻且薄型，安装性及耐振性优异的同时，即使有稍微的位置偏差也可以正确地测定温度。该温度传感器具备有如下第1绝缘性薄膜(2A)；热敏元件(3)，设置于第1绝缘性薄膜(2A)上；导电性配线膜(4)，图案形成于第1绝缘性薄膜(2A)上且连接于热敏元件(3)；及红外线吸收膜(5)，通过第2绝缘性薄膜(2B)层叠在热敏元件(3)的直上方。由此，整体成为由多层膜的层叠构成的薄膜状或带状，重量轻且薄型，具有柔软性，可容易安装在狭窄的空间或弯曲的空间等各种部位。
文档编号G01J5/20GK102478431SQ201010558040
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者中村贤蔵, 石川元贵, 长友宪昭 申请人:三菱综合材料株式会社