专利名称：一种蓄电池感温装置及其制备方法
技术领域：
本发明涉及装置及装置的制备，具体地讲，涉及感温装置及装置的制备。
背景技术：
为了提高蓄电池低温下的受电能力，在低温下自动给蓄电池加温，实现蓄电池加温的自动控制，国内从上世纪80年代才研制适合在酸液中工作的感温装置，感温装置采用双金属片封装的，双金属片工作原理，当温度降到接通的设计值时，双金属片闭合；当温度升到断开的设计值时，双金属片断开；双金属片的精确度完全取决于双金属片在制造过程中不同金属材料的比例。双金属片封装的感温装置容易发生金属老化，烧蚀等问题，输出信号准确度低、易出现短路、开路现象。随着自动控制技术的进步，也有采用PT100封装的蓄电池感温装置。钼电阻封装的感温装置成本高，控制电路需要对采集的信号调理，如果感温装置与控制设备的距离比较远，还需要进行温度补偿。即使感温装置本身的精度很高，但由于中间环节较多，累积误差也比较大。需要一种简单便捷、而且精度高的感温装置代替目前的蓄电池感温装置。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种蓄电池感温装置，解决了目前蓄电池温度感温装置控制精度低的问题，可广泛用于酸性液体的温度测试，测温范围-55°C +125°C，同时该数字感温装置无需的信号处理电路，输出的信号可以供多个控制设备共享。本发明的另一个目的在于提供一种蓄电池感温装置的制备方法。本发明提供的一种蓄电池感温装置，其改进之处在于包括壳体、封盖、导线和传感芯片；所述传感芯片位于壳体的底部，且传感芯片上端设有芯片引脚，芯片引脚通过焊接与导线构成芯片引脚与导线焊接处；所述导线的一部分穿过感温装置，且穿过感温装置的部分设有热缩管；所述壳体内设有灌封材料。本发明提供的第一优选的蓄电池感温装置，所述感温装置底部为圆柱体，顶部为六棱柱。本发明提供的第二优选的蓄电池感温装置，所述壳体采用PVC聚氯乙烯工程塑料。本发明提供的第三优选的蓄电池感温装置，所述传感芯片为DS18B20数字温度传感器。本发明提供的第四优选的蓄电池感温装置，所述灌封材料包括环氧树脂、固化剂、 导热材料和填充剂。本发明提供的第五优选的蓄电池感温装置，所述环氧树脂为环氧树脂618;所述固化剂包括聚酰胺651和T31环氧树脂固化剂，二者质量配比为3 1;所述导热材料为环氧树脂和铝粉的混合物，其中铝粉的质量百分数为70-90% ；所述填充剂为高压陶瓷粉。
本发明提供的第六优选的蓄电池感温装置，环氧树脂与固化剂的质量配比为 7 3 或 3 2 或 6 5。本发明提供的一种蓄电池感温装置的制备方法，其改进之处在于包括以下步骤1)将传感芯片的芯片引脚分别与导线搭接后焊接；2)芯片引脚与焊接部分，采用硅胶以实现绝缘处理；然后将数字温度芯片侧立在壳体底部，然后将环氧树脂与铝粉按比例混合，混合后加入感温装置中固化，固化后，逐渐加入环氧树脂和填充剂进行灌封；3)将导线引出壳体，然后用封盖将壳体封好，导线穿出壳体部分用热缩管包裹。本发明提供的第一优选的蓄电池感温装置的制备方法，所述环氧树脂为环氧树脂 618，所述环氧树脂和填充剂的混合物，其二者质量配比为7 3。温度测试芯片为DS18B20，数字信号输出，芯片输出信号不仅精度高，而且具有体积小、重量轻、可靠性高等特点，灌封后能迅速固化，导热性能好，壳体为PVC材料，耐腐蚀性好，可以长期浸泡在酸液中，而且外表面坚固，耐用；高压陶瓷粉可有效防止单纯环氧树脂自然收缩。硅胶为1598E硅橡胶密封剂，具有耐润滑油，耐化学介质，耐候性能，且绝缘性能良好。
图1是本发明提供的一种蓄电池感温装置的结构示意图。图中1、传感芯片；2、芯片引脚与导线焊接处；3、壳体；4、封盖；5、导线；6、灌封材料。
具体实施例方式以下通过附图及具体实施例对本发明提供的一种蓄电池感温装置及其制备方法做进一步更详细的说明。实施例1本实施例的蓄电池感温装置，包括壳体3、封盖4、导线5和传感芯片1 ；传感芯片 1位于壳体3的底部，且传感芯片1上端设有芯片引脚，芯片引脚通过焊接与导线5构成芯片引脚与导线焊接处2 ；导线5的一部分穿过感温装置，且穿过感温装置的部分设有热缩管 7;壳体3内设有灌封材料6。感温装置底部为圆柱体，顶部为六棱柱，壳体3采用PVC聚氯乙烯工程塑料。传感芯片1为DS18B20数字温度传感器，灌封材料包括环氧树脂、固化剂、导热材料和填充剂。环氧树脂与固化剂的质量配比为7 3，环氧树脂为环氧树脂618;固化剂包括聚酰胺651和T31环氧树脂固化剂，二者质量配比为3 1 ；导热材料为环氧树脂和铝粉的混合物，其中铝粉的质量百分数为70% ；填充剂为高压陶瓷粉。蓄电池感温装置的制备方法，包括以下步骤1)将传感芯片1的芯片引脚分别与导线搭接后焊接；2)芯片引脚与焊接部分，采用硅胶以实现绝缘处理；然后将DS18B20数字温度传感器侧立在壳体3底部，然后将环氧树脂与铝粉按比例混合，混合后加入感温装置中固化，固化后，逐渐加入环氧树脂和填充剂的混合物进行灌封，环氧树脂为环氧树脂618，环氧树脂和填充剂的混合物，其二者质量配比为7 3；3)将导线引出壳体3，然后用封盖将壳体封好，导线穿出壳体部分用热缩管包裹。感温装置固定在蓄电池注酸孔内，DS18B20数字温度传感器封装在采用PVC聚氯乙烯工程塑料材料制作的壳体中，感温装置底部为圆柱体，顶部为六棱柱，便于拆装，在顶部六棱柱的一个面引出导线；引出线与该面垂直，线长500mm，引出线数量为3根，颜色分别为红、黑、蓝，对应信号为电源、地、信号，下部为圆柱体，圆柱体上端有M24的标准螺纹，用于与蓄电池的固定。其中，DS18B20数字温度传感芯片，温度测量范围为_55°C +125°C，测温分辨率可达0. 0625°C，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；DS18B20数字温度传感芯片的芯片引脚分别与截面积0.5平方毫米的导线搭接后焊接，搭接距离10mm，确保焊接的可靠性；芯片引脚与焊接部分，采用硅胶以实现绝缘处理，然后将数字温度芯片侧立在壳体底部，然后用环氧树脂、固化剂和导热材料灌封，将导线引出壳体，然后用封盖将壳体封好，导线穿出壳体部分用热缩管保护；壳体为PVC聚氯乙烯工程塑料材料，PVC材料耐酸性能好，可以长期浸泡在酸液中。DS18B20数字温度传感芯片的工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个感温芯片可以并联到3根或2根线上，并且外部调理电简单，降低了感温装置及控制器的成本。实施例2本实施例的蓄电池感温装置，包括壳体3、封盖4、导线5和传感芯片1 ；传感芯片 1位于壳体3的底部，且传感芯片1上端设有芯片引脚，芯片引脚通过焊接与导线5构成芯片引脚与导线焊接处2 ；导线5的一部分穿过感温装置，且穿过感温装置的部分设有热缩管 7;壳体3内设有灌封材料6。感温装置底部为圆柱体，顶部为六棱柱，壳体3采用PVC聚氯乙烯工程塑料。传感芯片1为DS18B20数字温度传感器，灌封材料包括环氧树脂、固化剂、导热材料和填充剂。环氧树脂与固化剂的质量配比为3 2，环氧树脂为环氧树脂618;固化剂包括聚酰胺651和T31环氧树脂固化剂，二者质量配比为3 1 ；导热材料为环氧树脂和铝粉的混合物，其中铝粉的质量百分数为90% ；填充剂为高压陶瓷粉，采用微米粒度，添加量为环氧树脂618的30%，可有效防止单纯环氧树脂自然收缩。蓄电池感温装置的制备方法，包括以下步骤1)将传感芯片1的芯片引脚分别与导线搭接后焊接；2)芯片引脚与焊接部分，采用硅胶以实现绝缘处理；然后将数字温度芯片侧立在壳体底部，然后将环氧树脂与铝粉按比例混合，混合后加入感温装置中固化，固化后，逐渐加入环氧树脂和填充剂的混合物进行灌封；3)将导线引出壳体，然后用封盖将壳体封好，导线穿出壳体部分用热缩管包裹。环氧树脂为环氧树脂618，环氧树脂和填充剂的混合物，其二者质量配比为7 3， 其中，环氧树脂为环氧树脂618。感温装置固定在蓄电池注酸孔内，数字感温芯片封装在用PVC制作的壳体中。感温装置底部为圆柱体，顶部为六面圆柱体，便于拆装，在顶部六面圆柱体的一个面引出导线；引出线与该面垂直，线长500mm，引出线数量为3根，颜色分别为红、黑、蓝，对应信号为电源、地、信号，下部为圆柱体，圆柱体上端有M24的标准螺纹，用于与蓄电池的固定。DS18B20数字温度传感芯片，温度测量范围为_55°C +125°C，测温分辨率可达 0. 0625°C，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；芯片引脚分别与截面积0.5 平方毫米的导线搭接后焊接，搭接距离10mm，确保焊接的可靠性。芯片引脚与焊接部分，采用硅胶以实现绝缘处理，硅胶为1598E硅橡胶密封剂，该胶具有耐润滑油，耐化学介质，耐候性能，且绝缘性能良好；然后将数字温度芯片侧立在壳体底部，然后用环氧树脂、固化剂和导热材料灌封，将导线引出壳体，然后用封盖将壳体封好。导线穿出壳体部分用热缩管保护，壳体为PVC聚氯乙烯工程塑料材料，PVC聚氯乙烯工程塑料材料耐酸性能好，可以长期浸泡在酸液中。另外，芯片外包封1598硅胶后，与环氧树之间形成一缓冲层，可使原件增加耐冲击性能。DS18B20数字温度传感芯片的工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个感温芯片可以并联到3根线上，并且外部调理电简单，降低了感温装置及控制器的成本。实施例3本实施例的蓄电池感温装置，包括壳体3、封盖4、导线5和传感芯片1 ；传感芯片 1位于壳体3的底部，且传感芯片1上端设有芯片引脚，芯片引脚通过焊接与导线5构成芯片引脚与导线焊接处2 ；导线5的一部分穿过感温装置，且穿过感温装置的部分设有热缩管 7;壳体3内设有灌封材料6。感温装置底部为圆柱体，顶部为六棱柱，壳体3采用PVC聚氯乙烯工程塑料。传感芯片1为DS18B20数字温度传感器，灌封材料包括环氧树脂、固化剂、导热材料和填充剂。环氧树脂与固化剂的质量配比为6 5，环氧树脂为环氧树脂618;固化剂包括聚酰胺651和T31环氧树脂固化剂，二者质量配比为3 1 ；导热材料为环氧树脂和铝粉的混合物，其中铝粉的质量百分数为80% ；填充剂为高压陶瓷粉。蓄电池感温装置的制备方法，包括以下步骤1)将传感芯片1的芯片引脚分别与导线搭接后焊接；2)芯片引脚与焊接部分，采用硅胶以实现绝缘处理；然后将数字温度芯片侧立在壳体底部，然后将环氧树脂与铝粉按比例混合，混合后加入感温装置中固化，固化后，逐渐加入环氧树脂和填充剂的混合物进行灌封，其中，环氧树脂为环氧树脂618 ；3)将导线引出壳体，然后用封盖将壳体封好，导线穿出壳体部分用热缩管包裹。另外，芯片外包封1598硅胶后，与环氧树之间形成一缓冲层，可使原件增加耐冲击性能。环氧树脂为环氧树脂618，环氧树脂和填充剂的混合物，其二者质量配比为7 3。感温装置固定在蓄电池注酸孔内，数字感温芯片封装在用PVC制作的壳体中，感温装置底部为圆柱体，顶部为六棱柱，便于拆装，在顶部六面圆柱体的一个面引出导线；引出线与该面垂直，线长^Omm,引出线数量为3根，颜色分别为红、黑、蓝，对应信号为电源、地、信号，下部为圆柱体，圆柱体上端有M24的标准螺纹，用于与蓄电池的固定。DS18B20数字温度传感芯片，温度测量范围为-55°C +125°C，测温分辨率可达 0. 0625°C，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；芯片引脚分别与截面积0.6 平方毫米的导线搭接后焊接，搭接距离8mm，确保焊接的可靠性。芯片引脚与焊接部分，采用硅胶以实现绝缘处理，然后将数字温度芯片侧立在壳体底部，然后用环氧树脂、固化剂和导热材料灌封，将导线引出壳体，然后用封盖将壳体封好。导线穿出壳体部分用热缩管7保护，壳体为PVC材料，PVC材料耐酸性能好，可以长期浸泡在酸液中。DS18B20数字温度传感芯片的工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个感温芯片可以并联到2根线上，并且外部调理电简单，降低了感温装置及控制器的成本。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管本领域的技术人员阅读本申请后，参照上述实施例对本发明进行种种修改或变更，但这些修改或变更，均在申请待批本发明的权利申请要求保护范围之内。
权利要求
1.一种蓄电池感温装置，其特征在于包括壳体(3)、封盖、导线(5)和传感芯片 ⑴；所述传感芯片⑴位于壳体⑶的底部，且传感芯片⑴上端设有芯片引脚，芯片引脚通过焊接与导线(5)构成芯片引脚与导线焊接处(2)；所述导线(5)的一部分穿过感温装置，且穿过感温装置的部分设有热缩管(7)；所述壳体(3)内设有灌封材料(6)。
2.根据权利要求1所述的蓄电池感温装置，其特征在于所述感温装置底部为圆柱体， 顶部为六棱柱。
3.根据权利要求1所述的蓄电池感温装置，其特征在于所述壳体C3)采用PVC聚氯乙烯工程塑料。
4.根据权利要求1所述的蓄电池感温装置，其特征在于所述传感芯片(1)为DS18B20数字温度传感器。
5.根据权利要求1所述的蓄电池感温装置，其特征在于所述灌封材料包括环氧树脂、 固化剂、导热材料和填充剂。
6.根据权利要求5所述的蓄电池感温装置，其特征在于所述环氧树脂为环氧树脂618； 所述固化剂包括聚酰胺651和T31环氧树脂固化剂，二者质量配比为3 1;所述导热材料为环氧树脂和铝粉的混合物，其中铝粉的质量百分数为70-90% ；所述填充剂为高压陶瓷粉。
7.根据权利要求5所述的蓄电池感温装置，其特征在于环氧树脂与固化剂的质量配比为 7 3 或3 2 或6 5。
8.一种根据权利要求1所述的蓄电池感温装置的制备方法，其特征在于包括以下步骤1)将传感芯片的芯片引脚分别与导线搭接后焊接；2)芯片引脚与焊接部分，采用硅胶以实现绝缘处理；然后将数字温度芯片侧立在壳体底部，然后将环氧树脂与铝粉按比例混合，混合后加入感温装置中固化，固化后，逐渐加入环氧树脂和填充剂的混合物进行灌封；3)将导线引出壳体，然后用封盖将壳体封好，导线穿出壳体部分用热缩管包裹。
9.根据权利要求8所述的蓄电池感温装置的制备方法，其特征在于所述环氧树脂为环氧树脂618，所述环氧树脂和填充剂的混合物，其二者质量配比为7 3。
全文摘要
本发明涉及一种蓄电池感温装置，其特征在于包括壳体(3)、封盖(4)、导线(5)和传感芯片(1)；所述传感芯片(1)位于壳体(3)的底部，且传感芯片(1)上端设有芯片引脚，芯片引脚通过焊接与导线(5)构成芯片引脚与导线焊接处(2)；所述导线(5)的一部分穿过感温装置，且穿过感温装置的部分设有热缩管(7)；所述壳体(3)内设有灌封材料(6)；解决了目前蓄电池温度感温装置控制精度低的问题，可广泛用于酸性液体的温度测试，测温范围-55℃～+125℃，同时该数字感温装置无需的信号处理电路，输出的信号可以供多个控制设备共享。
文档编号G01K7/00GK102261960SQ20111010445
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者乔桢, 何元俭, 侯茂新, 刘胜利, 宋克岭, 张思宁, 李怡麒, 李申, 袁盛瑞, 高峰 申请人:中国北方车辆研究所