一种圆柱电芯用气溶胶传感器的制作方法

本技术属于传感器，具体涉及一种圆柱电芯用气溶胶传感器。

背景技术：

1、随着新能源汽车的推广，电池的应用越来越广泛，其中锂离子电池具有能量密度高、输出功率大、可快速充放电，对环境较为友好等优点，逐渐成为各种应用的首选。电池在使用过程中，因前期制造隐含的缺陷或后期使用不当等原因，可能导致电池发生热失控现象，当电池出现热失控，电芯内部会产生大量的热量和气体，在密闭的电池空间内，随着热量和气体的不断累积，内部压力随之不断增加，最终导致气体突破电池壳体的封闭，逸散喷发出来，部分物质和气体混合形成气溶胶，而现有技术中，为了避免电池爆裂等因素产生的安全隐患，通常是采用传感器对电池产生的气溶胶的浓度进行检测来降低电池爆裂等因素所产生的安全隐患，但该方法由于传感器中的监测单元距离电池组太远，监测、反应速度较慢，检测精准度和检测效率不佳，因此研发一种新的传感器仍然是现阶段研发人员攻克的主题之一。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种圆柱电芯用气溶胶传感器，解决了现有气溶胶传感器检测精准度和检测效率不佳的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种圆柱电芯用气溶胶传感器，包括圆柱形壳体，用于产生与气溶胶浓度相关的光电信号的光路组件、用于将所述光路组件产生的光电信号转换为气溶胶浓度数据的电路组件以及用于输出所述气溶胶浓度数据的数据接口组件，所述光路组件和电路组件设置在所述圆柱形壳体的内部，所述数据接口组件设置在所述圆柱形壳体上。

3、优选地，所述光路组件包括发射单元和接收单元，所述发射单元发出固定强度的光信号，所述光信号照射到进入至所述气溶胶传感器内部的气溶胶，所述气溶胶上产生散射光，散射光强度与气溶胶浓度相关,所述散射光再照射到所述接收单元上，所述接收单元将所述散射光转化为电信号。

4、优选地，所述发射单元包括发光管、发射端透镜、发射端遮光板，所述发射端遮光板上设置有发射光透光孔，所述发光管和所述发射端透镜均设置在所述发射端遮光板的内部，且所述发射端透镜靠近所述发射光透光孔设置，所述发光管位于发射端透镜远离发射光透光孔的一侧。

5、优选地，所述接收单元包括光电接收管、接收端透镜、接收端遮光板，所述接收端遮光板上设置有接收光透光孔，所述光电接收管和所述接收端透镜均设置在所述接收端遮光板的内部，且所述接收端透镜靠近所述接收光透光孔设置，所述光电接收管位于接收端透镜远离接收光透光孔的一侧。

6、优选地，所述光路组件还包括第一分隔板和第二分隔板，所述第一分隔板和第二分隔板均位于发射单元与接收单元之间，且所述第一分隔板和所述第二分隔板之间形成探测区。

7、优选地，所述电路组件包括电路板、通讯接口芯片、控制单元、放大单元，所述通讯接口芯片、控制单元以及放大单元均设置在电路板上。

8、优选地，所述电路组件还包括电压转换器。

9、优选地，所述圆柱形壳体上设置有通气组件。

10、优选地，所述通气组件包括第一通气孔和第二通气孔，所述电路板上还设置有第三通气孔，所述第一通气孔和第二通气孔分别相对的设置在所述圆柱形壳体的侧壁上，且所述第一通气孔、第三通气孔以及第二通气孔形成供气溶胶流入所述气溶胶传感器内部的气流通道。

11、优选地，所述电路板位于所述圆柱形壳体内部的中心位置处且与所述圆柱形壳体固定连接，所述发光管、光电接收管均固设在电路板上。

12、优选地，所述发射端遮光板、接收端遮光板、第一分隔板以及第二分隔板均与所述圆柱形壳体固定连接；所述发射端透镜、接收端透镜通过卡槽与圆柱形壳体固定连接。

13、与现有技术相比，通过采用本实用新型结构的气溶胶传感器并将其安装在电池内，在使用的过程中，光路组件发出固定强度的光信号，并照射至气溶胶传感器内部的气溶胶上产生散射光，散射光再通过光路组件转换为电信号，此电信号的强度与气溶胶浓度成比例关系；所述电路组件将电信号转换为气溶胶浓度数据，所述气溶胶浓度数据通过数据接口组件被输出，这样不仅提高了对电池内部产生的气溶胶进行检测的准确性和精准度，而且还避免了现有的传感器离电池组太远，监测和反应速度较慢的问题，同时还有效的实现了尽早监测电池的热失控，确保在危险发生之前能够提供可靠的报警信号，需借助于各类传感器快速精准实时地获取热失控初期、中期数据，尽早预警的目的，从而有效的防止了优于热失控扩展进而引发火灾、爆炸、人员伤亡等安全隐患的发生，同时也提高了该气溶胶传感器的市场竞争力。

14、此外，本实用新型结构的气溶胶传感器，结构简单，产品市场竞争力强，值得大力推广使用。

技术特征：

1.一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，包括圆柱形壳体(1)、用于产生与气溶胶浓度相关的光电信号的光路组件(2)、用于将所述光电信号转换为气溶胶浓度数据的电路组件(3)以及用于输出所述气溶胶浓度数据的数据接口组件(4)，所述光路组件(2)和电路组件(3)设置在所述圆柱形壳体(1)的内部，所述数据接口组件(4)设置在所述圆柱形壳体(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述光路组件(2)包括发射单元(21)和接收单元(22)，所述发射单元(21)发出固定强度的光信号，所述光信号照射到进入至所述气溶胶传感器内部的气溶胶，所述气溶胶上产生散射光，所述散射光再照射到所述接收单元(22)上，所述接收单元(22)将所述散射光转化为电信号。

3.根据权利要求2所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述发射单元(21)包括发光管(211)、发射端透镜(212)、发射端遮光板(213)，所述发射端遮光板(213)上设置有发射光透光孔(2131)，所述发光管(211)和所述发射端透镜(212)均设置在所述发射端遮光板(213)的内部，且所述发射端透镜(212)靠近所述发射光透光孔(2131)设置，所述发光管(211)位于发射端透镜(212)远离发射光透光孔(2131)的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述接收单元(22)包括光电接收管(221)、接收端透镜(222)、接收端遮光板(223)，所述接收端遮光板(223)上设置有接收光透光孔(2231)，所述光电接收管(221)和所述接收端透镜(222)均设置在所述接收端遮光板(223)的内部，且所述接收端透镜(222)靠近所述接收光透光孔(2231)设置，所述光电接收管(221)位于接收端透镜(222)远离接收光透光孔(2231)的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述光路组件(2)还包括第一分隔板(23)和第二分隔板(24)，所述第一分隔板(23)和第二分隔板(24)均位于发射单元(21)与接收单元(22)之间，且所述第一分隔板(23)和所述第二分隔板(24)之间形成探测区。

6.根据权利要求5所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述电路组件(3)包括电路板(31)、通讯接口芯片(32)、控制单元(33)、放大单元(34)，所述通讯接口芯片(32)、控制单元(33)以及放大单元(34)均设置在电路板(31)上。

7.根据权利要求6所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述电路组件(3)还包括电压转换器(35)。

8.根据权利要求7所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述圆柱形壳体(1)上设置有通气组件(11)。

9.根据权利要求8所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述通气组件(11)包括第一通气孔(111)和第二通气孔(112)，所述电路板(31)上还设置有第三通气孔(311)，所述第一通气孔(111)和第二通气孔(112)分别相对的设置在所述圆柱形壳体(1)的侧壁上，且所述第一通气孔(111)、第三通气孔(311)以及第二通气孔(112)形成供气溶胶流入所述气溶胶传感器内部的气流通道。

10.根据权利要求9所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述电路板(31)位于所述圆柱形壳体(1)内部的中心位置处且与所述圆柱形壳体(1)固定连接，所述发光管(211)和光电接收管(221)均固设在电路板(31)上。

11.根据权利要求10所述的一种圆柱电芯用气溶胶传感器，其特征在于，所述发射端遮光板(213)、接收端遮光板(223)、第一分隔板(23)以及第二分隔板(24)均与圆柱形壳体(1)固定连接；所述发射端透镜(212)、接收端透镜(222)通过卡槽与圆柱形壳体(1)固定连接。

技术总结
本技术公开了一种圆柱电芯用气溶胶传感器，包括圆柱形壳体、用于产生与气溶胶浓度相关的光电信号的光路组件、用于将光路组件产生的光电信号转换为气溶胶浓度数据的电路组件以及用于输出气溶胶浓度数据的数据接口组件，光路组件和电路组件设置在圆柱形壳体的内部，数据接口组件设置在所述圆柱形壳体上。通过采用本技术结构的气溶胶传感器并将其安装在电池内，不仅提高了对电池内部产生的气溶胶进行检测的准确性和精准度，而且还避免了现有的传感器离电池组太远，监测和反应速度较慢的问题，同时还有效的实现了尽早监测电池的热失控，确保在危险发生之前能够提供可靠的报警信号，从而有效的防止了优于热失控扩展进而引发火灾、爆炸、人员伤亡等安全隐患的发生。

技术研发人员：唐金华,武斌,许宙,赵俊
受保护的技术使用者：深圳市美思先端电子有限公司
技术研发日：20221115
技术公布日：2024/1/13