一種開關(guān)量線型無源感溫傳感元件的制作方法
【專利摘要】一種開關(guān)量線型無源感溫傳感元件。其包括正極導(dǎo)體、負(fù)極導(dǎo)體、開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)層、可融熔塑料絕緣層以及外護(hù)套；所述的正極導(dǎo)體和負(fù)極導(dǎo)體的外部分別包覆電解質(zhì)層或絕緣層，包覆后的正極導(dǎo)體和負(fù)極導(dǎo)體絞合后外部再包覆外護(hù)套，并且正極導(dǎo)體和負(fù)極導(dǎo)體的一端與滅火設(shè)備或報警裝置相連。本發(fā)明提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件可以探測被保護(hù)空間的火災(zāi)情況，同時輸出的電能可以直接啟動滅火裝置，在無電源或斷電后仍然能正常啟動，具有耐低溫、耐潮濕、結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、靈敏度高、不誤報警等優(yōu)點(diǎn)，因此可適用于各種用電啟動的滅火系統(tǒng)，并且在連接警報裝置或是轉(zhuǎn)換裝置后也可做為火災(zāi)探測器使用。
【專利說明】一種開關(guān)量線型無源感溫傳感元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于消防【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種開關(guān)量線型無源感溫傳感元件。

【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的開關(guān)量型感溫火災(zāi)探測器由敏感元件(開關(guān)量感溫電纜)和與其相連的轉(zhuǎn)換盒等組成，一般還包含一個終端盒。如圖1所示，這種開關(guān)量感溫電纜由兩根彈性導(dǎo)體21、熱敏絕緣層22和護(hù)套層23構(gòu)成，兩根彈性導(dǎo)體21外分別包覆一層熱敏絕緣層22后絞對成型，再包覆護(hù)套層23。正常工作時兩根彈性導(dǎo)體21之間的絕緣電阻為無窮大，當(dāng)開關(guān)量感溫電纜保護(hù)空間的溫度達(dá)到開關(guān)量感溫電纜的動作溫度時，熱敏絕緣層22將產(chǎn)生熔融，在應(yīng)力的作用下兩根彈性導(dǎo)體21將出現(xiàn)短路，從而發(fā)出火災(zāi)報警信號。
[0003]隨著人們對消防安全認(rèn)識的提高，滅火裝置使用的數(shù)量越來越多，因此對滅火裝置的安全、可靠性也越來越受到人們的關(guān)注，在現(xiàn)有的氣溶膠和貯壓、非貯壓超細(xì)干粉滅火裝置中，這些滅火裝置的啟動方式主要有以下兩種:
[0004]一種是用熱敏線(即導(dǎo)火索)啟動，熱敏線為由感溫自燃材料制成且與滅火裝置相連的線型結(jié)構(gòu)，在發(fā)生火災(zāi)時，位于保護(hù)區(qū)內(nèi)的熱敏線在達(dá)到一定溫度時將自燃，利用自燃產(chǎn)生的熱量啟動滅火裝置。這種啟動方式的缺點(diǎn)是熱敏線受潮以后或受到外力的作用時易斷，這時將無法探測到火災(zāi)。另一方面，熱敏線實際上就是一種導(dǎo)火索，屬于易燃易爆危險品，在儲存、運(yùn)輸和使用方面需要公安部門的特業(yè)許可，因此安全隱患比較大。
[0005]另一種是用電熱方式啟動，如中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA499.1-2004《氣溶膠滅火系統(tǒng)》中的電引發(fā)器，其是通過將電能轉(zhuǎn)化為熱能，使滅火劑或燃燒藥劑燃燒，進(jìn)而產(chǎn)生膨脹而向外噴灑滅火劑的方式來啟動滅火裝置。通用的氣溶膠滅火裝置就是利用這種方式啟動。這種啟動方式通常使用消防電源或電池供電，缺點(diǎn)是消防電源和電池與滅火裝置之間的電連接線路較長，一旦電源線出現(xiàn)斷路故障或電池?zé)o電的情況，由于沒有電源，因此會出現(xiàn)滅火裝置無法啟動問題。
[0006]電池作為一種化學(xué)能源已被廣泛應(yīng)用，目前常用的電池主要由以下幾部分組成:
[0007]1、正極:主要是由正極活性物質(zhì)及基片組成的片狀結(jié)構(gòu)體。常用的正極活性物質(zhì)有:固態(tài)鹵化物如氟化銅(CuF2)、氯化銅(CuCl2)、氯化銀(AgCl)、聚氟化碳((CF)4)，固態(tài)硫化物如硫化銅(CuS)、硫化鐵(FeS)、二硫化鐵(FeS2),固態(tài)氧化物如二氧化猛(MnO2)、氧化銅(CuO)、三氧化鑰(MoO3)、五氧化二釩(V2O5),固態(tài)含氧酸鹽如鉻酸銀(Ag2CrO4)、鉍酸鉛(Pb2Bi2O5)，固態(tài)鹵素如碘(I2)，液態(tài)氧化物如二氧化硫(SO2)，液態(tài)鹵氧化物如亞硫酰氯(SOCl2)等。
[0008]2、負(fù)極:主要是由負(fù)極活性物質(zhì)及基片組成的片狀結(jié)構(gòu)體。常用的負(fù)極活性物質(zhì)有:鎂、鈣、鋰鋁合金、鋰硅合金等。
[0009]3、電解質(zhì)(或隔膜):電池中作為電解質(zhì)的片狀結(jié)構(gòu)體，主要由鹽類電解質(zhì)和粘合劑組成，除起離子導(dǎo)電作用外，還可阻止正極片和負(fù)極片之間的電子導(dǎo)電。常用電解質(zhì)材料有:LiC104、LiAsF6, LiAlCl4, LiBF4, LiBr, LiCl等無機(jī)鹽作鋰電池的電解質(zhì)，而有機(jī)溶劑則一般是用PC、EC、DME、BL、THF、AN、MF中的二、三種混合作為有機(jī)溶劑使用。
[0010]4、電池殼:容納結(jié)構(gòu)件的容器。
[0011]圖2為一種現(xiàn)有電池結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，這種電池包括正極11、電解質(zhì)12、負(fù)極13、輸出接線柱14、殼體蓋15和殼體16 ;其中殼體16內(nèi)從下至上依次設(shè)有負(fù)極13、電解質(zhì)12和正極11 ;殼體蓋15覆蓋在殼體16的上端口處，并且其上設(shè)有兩個輸出接線柱14，兩個輸出接線柱14的下端分別與正極11和負(fù)極13電連接。
[0012]在正常情況下，因為電解質(zhì)12在常溫下為絕緣體，所以輸出接線柱14沒有電壓。當(dāng)外部的環(huán)境溫度升高時，該熱量將通過殼體16傳給電解質(zhì)12，使電解質(zhì)12發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成溶劑及鹽(溶質(zhì))，由此形成能夠發(fā)生離子導(dǎo)電的電解質(zhì)，這時負(fù)極13將與電解質(zhì)12發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子；正極11則與電解質(zhì)12發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，從而在輸出接線柱14兩端輸出電壓。
[0013]由于其具有很高的比能量和比功率、使用環(huán)境溫度寬等優(yōu)點(diǎn)，因此可以滿足人們生活的正常需要，但是如果應(yīng)用在無外接電源的滅火啟動裝置上，使用時間短、自放電嚴(yán)重等問題就暴露出來了。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種耐潮濕、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、感溫自發(fā)電、無需外接電源的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件。
[0015]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件包括正極復(fù)合導(dǎo)體、負(fù)極導(dǎo)體、開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)、可融熔塑料絕緣層以及外護(hù)套；所述的正極復(fù)合導(dǎo)體和負(fù)極導(dǎo)體的外部分別包覆可融熔塑料絕緣層和開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)，包覆后的正極復(fù)合導(dǎo)體和負(fù)極導(dǎo)體絞合后外部再包覆外護(hù)套，并且正極復(fù)合導(dǎo)體和負(fù)極導(dǎo)體的一端與滅火設(shè)備或報警裝置相連。
[0016]所述的開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)為電池凝膠或固體電解質(zhì)、融鹽電解質(zhì)或熱反應(yīng)電解質(zhì)。
[0017]所述的正極復(fù)合導(dǎo)體與負(fù)極導(dǎo)體中的至少一根為彈性導(dǎo)體，或受熱后具有彈性的導(dǎo)體。
[0018]所述的正極復(fù)合導(dǎo)體和/或負(fù)極導(dǎo)體為空心結(jié)構(gòu)、實心結(jié)構(gòu)、多芯結(jié)構(gòu)或編織結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體。
[0019]所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件還包括隔離層，隔離層以編織或纏繞的方式設(shè)置在正極復(fù)合導(dǎo)體或負(fù)極導(dǎo)體外部，隔離層6的空隙填充開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)。
[0020]所述的正極復(fù)合導(dǎo)體采用氟化銅、氯化銅、氯化銀、聚氟化碳、硫化銅、硫化鐵、二硫化鐵、二氧化錳、氧化銅、三氧化鑰、五氧化二釩、鉻酸銀、鉍酸鉛或碘；或采用表面附著有上述或等同物質(zhì)的導(dǎo)體、半導(dǎo)體、不導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娋酆衔铩?br> [0021]所述的負(fù)極導(dǎo)體采用鎂、鋰鋁合金、鋰硅合金，或鈣、石墨、碳質(zhì)材料、鋰-鈦復(fù)合氧化物、氧化鎂、鎂與碳的復(fù)合物；或采用表面附著有上述或等同物質(zhì)的導(dǎo)體、半導(dǎo)體、不導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娋酆衔铩?br> [0022]所述的電池凝膠或固體電解質(zhì)由PEO、PVdF, PVdF-HFP, PMMA, PAN或PVAc聚合物與增塑劑、無機(jī)填料或粘合劑組成；或者采用ΡΕ0、聚環(huán)氧丙烷、聚乙烯亞胺、聚乙硫醚或聚乙酸乙烯酯。
[0023]所述的電池凝膠或固體電解質(zhì)中還添加有鋰鹽類物質(zhì)，鋰鹽類物質(zhì)選用LiCl、LiBr、Lil、LiClO4' LiBF4' LiB10Cl10' LiPF6' LiCF3SO3' LiCF3CO2' LiAsF6' LiSbF6' LiAlCl4'CH3SO3L1、CF3SO3L1、(CF3SO2) 2NL1、氯硼烷鋰、低級脂族碳酸鋰或四苯基硼酸鋰中的至少一種。
[0024]所述的融鹽電解質(zhì)采用LiCl_AlCl3、NaCL-AlCl3 或者 LiAlfc4-NaAlCl4-KAlCl4K,熔融溫度為60°C -500°C ;或采用碘化銀、碘汞酸亞銅，相變溫度為60°C -500°C。
[0025]所述的熱反應(yīng)電解質(zhì)采用四醋酸鉛和氫化苯偶煙的混合物、苯偶酰單肟、二肼腈鹽或LiCl，其反應(yīng)溫度為60°C -500°C。
[0026]所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件還包括至少一個常開型熱敏開關(guān)，其一端與正極復(fù)合導(dǎo)體或負(fù)極導(dǎo)體的一端相連，另一端以及未連接常開型熱敏開關(guān)7的正極復(fù)合導(dǎo)體或負(fù)極導(dǎo)體的一端同時與滅火設(shè)備或報警裝置相連；或者正極復(fù)合導(dǎo)體或負(fù)極導(dǎo)體的一端分別串接一個常開型熱敏開關(guān)，兩個熱敏開關(guān)的另一端同時與滅火設(shè)備或報警裝置相連。
[0027]所述的常開型熱敏開關(guān)為雙金屬熱敏開關(guān)或開關(guān)量型感溫電纜。
[0028]本發(fā)明提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件可以探測被保護(hù)空間的火災(zāi)情況，同時輸出的電能可以直接啟動滅火裝置，在無電源或斷電后仍然能正常啟動，具有耐低溫、耐潮濕、結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、靈敏度高、不誤報警等優(yōu)點(diǎn)，因此可適用于各種用電啟動的滅火系統(tǒng)。并且在連接報警裝置或是轉(zhuǎn)換裝置后也可作為火災(zāi)探測器使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為現(xiàn)有開關(guān)量感溫電纜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為現(xiàn)有電池結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實施例1提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明實施例2提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖5為本發(fā)明實施例3提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖6為本發(fā)明實施例4提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖7為本發(fā)明實施例5提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖8為本發(fā)明實施例6提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖9為本發(fā)明實施例7提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0039]定義:本發(fā)明所述的開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)包括電池凝膠或固體電解質(zhì)、融鹽電解質(zhì)和熱反應(yīng)電解質(zhì)，這些電解質(zhì)均是在不小于可融熔塑料絕緣層的軟化點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)能夠產(chǎn)生離子導(dǎo)電的電解質(zhì)。
[0040]實施例1:
[0041]如圖3所示，本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件包括正極復(fù)合導(dǎo)體1、負(fù)極導(dǎo)體2、電池凝膠或固體電解質(zhì)3、可融熔塑料絕緣層4以及外護(hù)套5 ;所述的正極復(fù)合導(dǎo)體I和負(fù)極導(dǎo)體2外部分別包覆可融熔塑料絕緣層4和電池凝膠或固體電解質(zhì)3，包覆后的正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2絞合后外部包覆外護(hù)套5。
[0042]所述的正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2中至少一根具有彈性或采用受熱后具有彈性的導(dǎo)體。
[0043]所述的正極復(fù)合導(dǎo)體I和/或負(fù)極導(dǎo)體2為空心結(jié)構(gòu)、實心結(jié)構(gòu)、多芯結(jié)構(gòu)或編織結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體。
[0044]所述的可融熔塑料絕緣層4的軟化點(diǎn)能夠根據(jù)火災(zāi)報警或滅火環(huán)境溫度的高低來選取。
[0045]所述的正極復(fù)合導(dǎo)體I可以為固態(tài)齒化物如氟化銅(CuF2)、氯化銅(CuCl2)、氯化銀(AgCl)、聚氟化碳((CF)4);或固態(tài)硫化物如硫化銅(CuS)、硫化鐵(FeS)、二硫化鐵(FeS2);或固態(tài)氧化物如二氧化錳(MnO2)、氧化銅(CuO)、三氧化鑰(MoO3)、五氧化二釩(V2O5);或固態(tài)含氧酸鹽如鉻酸銀(Ag2CrO4)、鉍酸鉛(Pb2Bi2O5);或固態(tài)鹵素如碘(I2);或采用表面附著有上述或等同物質(zhì)的導(dǎo)體、半導(dǎo)體、不導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娋酆衔铮街绞綖槔@包、纏繞、順放、涂刷等。
[0046]所述的負(fù)極導(dǎo)體2可以采用鎂、鋰鋁合金、鋰硅合金，或鈣、石墨、碳質(zhì)材料、鋰-鈦復(fù)合氧化物(LTO)、氧化鎂、鎂與碳的復(fù)合物；或采用表面附著有上述或等同物質(zhì)的導(dǎo)體、半導(dǎo)體、不導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娋酆衔?，附著方式為繞包、纏繞、順放、涂刷等。
[0047]所述的電池凝膠或固體電解質(zhì)3由PEO、PVdF, PVdF-HFP, PMMA, PAN或PVAc聚合物與增塑劑、無機(jī)填料或粘合劑組成；或者采用ΡΕ0、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)。
[0048]所述的電池凝膠或固體電解質(zhì)3中還添加有鋰鹽類物質(zhì)，優(yōu)先選用LiCl、LiBr,Li 1、LiClO4' LiBF4' LiB10Cl10, LiPF6' LiCF3SO3' LiCF3CO2' LiAsF6' LiSbF6' LiAlCl4' CH3SO3L1、CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLl氯硼烷鋰、低級脂族碳酸鋰或四苯基硼酸鋰中的至少一種。
[0049]所述的電池凝膠或固體電解質(zhì)3也可以是其上涂覆、浸潰有上述電解質(zhì)的帶狀膜或絕緣體。
[0050]在正常情況下，因本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件中的可融熔塑料絕緣層4的存在，阻隔了正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2與電池凝膠或固體電解質(zhì)3之間發(fā)生還原或氧化反應(yīng)而得到或失去電子的過程，因此不能形成導(dǎo)電回路，所以正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間無電壓輸出。
[0051]當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，本開關(guān)量線型無源感溫傳感元件周圍的環(huán)境溫度將會升高，當(dāng)該處的環(huán)境溫度達(dá)到可融熔塑料絕緣層4的熔融溫度時，可融熔塑料絕緣層4將會產(chǎn)生熔融，因此在導(dǎo)體之間彈性應(yīng)力的作用下正極復(fù)合導(dǎo)體I和負(fù)極導(dǎo)體2將同時與電池凝膠或固體電解質(zhì)3接觸而形成導(dǎo)電回路，這時負(fù)極導(dǎo)體2將與電池凝膠或固體電解質(zhì)3發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，正極復(fù)合導(dǎo)體I則與電池凝膠或固體電解質(zhì)3發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，由此在正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2兩端輸出電壓，從而驅(qū)動滅火設(shè)備進(jìn)行滅火或報警裝置進(jìn)行報警。
[0052]實施例2:
[0053]如圖4所示，本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件包括正極復(fù)合導(dǎo)體1、負(fù)極導(dǎo)體2、電池凝膠或固體電解質(zhì)3、可融熔塑料絕緣層4、隔離層6以及外護(hù)套5 ;所述的正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2外包覆可融熔塑料絕緣層4，負(fù)極導(dǎo)體2或正極復(fù)合導(dǎo)體I外編織或纏繞有隔離層6，隔離層6的空隙填充電池凝膠或固體電解質(zhì)3，包覆或填充后的正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2絞合后外部包覆外護(hù)套5。
[0054]所述的電池凝膠或固體電解質(zhì)3和隔離層6形成電解質(zhì)復(fù)合層，其余結(jié)構(gòu)和實施例I相同。
[0055]所述的隔離層6在正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2上的覆蓋率小于99%。
[0056]在正常情況下，因本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件中可融熔塑料絕緣層4的存在，阻隔了正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2與電池凝膠或固體電解質(zhì)3之間發(fā)生還原或氧化反應(yīng)而得到或失去電子的過程，因此不能形成導(dǎo)電回路，所以正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間無電壓輸出。
[0057]當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，本開關(guān)量線型無源感溫傳感元件周圍的環(huán)境溫度將會升高，當(dāng)該處的環(huán)境溫度達(dá)到可融熔塑料絕緣層4的熔融溫度時，可融熔塑料絕緣層4將產(chǎn)生熔融，在導(dǎo)體之間彈性應(yīng)力的作用下正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2將與隔離層6空隙中的電池凝膠或固體電解質(zhì)3接觸而形成導(dǎo)電回路(由于隔離層6的存在使得電池凝膠或固體電解質(zhì)3的形態(tài)更加穩(wěn)定，同時可以防止正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間出現(xiàn)短路)，這時負(fù)極導(dǎo)體2將與電池凝膠或固體電解質(zhì)3發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，正極復(fù)合導(dǎo)體I則與電池凝膠或固體電解質(zhì)3發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，由此在正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2兩端輸出電壓，從而驅(qū)動滅火設(shè)備進(jìn)行滅火或報警裝置進(jìn)行報警。
[0058]實施例3:
[0059]如圖5所示，本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件包括正極復(fù)合導(dǎo)體1、負(fù)極導(dǎo)體2、融鹽電解質(zhì)8、可融熔塑料絕緣層4以及外護(hù)套5 ;所述的正極復(fù)合導(dǎo)體I和負(fù)極導(dǎo)體2外部分別包覆可融熔塑料絕緣層4和融鹽電解質(zhì)8，包覆后的正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2絞合后外部包覆外護(hù)套5。其余結(jié)構(gòu)和實施例1相同。
[0060]所述的融鹽電解質(zhì)8 采用 LiCl_AlCl3、NaCL-AlCl3 或者 LiAlfc4-NaAlCl4-KAlCl4K等物質(zhì)，熔融溫度為60°C -500°C ;或采用固體相變導(dǎo)電電解質(zhì)，如碘化銀、碘汞酸亞銅等材料，相變溫度為60°C -500°C。
[0061]為了防止所述的熔鹽電解質(zhì)8熔融后成為液體而出現(xiàn)泄漏，其內(nèi)部還添加有粘合劑。
[0062]在正常情況下，因本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件中可融熔塑料絕緣層4的存在，同時融鹽電解質(zhì)8在常溫下為絕緣固體狀態(tài)，從而阻隔了正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2與融鹽電解質(zhì)8發(fā)生還原或氧化反應(yīng)而得到或失去電子的過程，因此不能形成導(dǎo)電回路，所以正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間無電壓輸出。
[0063]當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，本開關(guān)量線型無源感溫傳感元件周圍的環(huán)境溫度將會升高，當(dāng)該處的環(huán)境溫度達(dá)到可融熔塑料絕緣層4、融鹽電解質(zhì)8的熔融溫度時，融鹽電解質(zhì)8將由絕緣固體狀態(tài)變?yōu)榭梢噪x子導(dǎo)電的電解質(zhì)，可融熔塑料絕緣層4將產(chǎn)生熔融，因此在導(dǎo)體之間彈性應(yīng)力的作用下正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2將與融鹽電解質(zhì)8相接觸而形成導(dǎo)電回路，這時負(fù)極導(dǎo)體2將與融鹽電解質(zhì)8發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，正極復(fù)合導(dǎo)體I則與融鹽電解質(zhì)8發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，由此在正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2兩端輸出電壓，從而驅(qū)動滅火設(shè)備進(jìn)行滅火或報警裝置進(jìn)行報警。
[0064]實施例4:
[0065]如圖6所示，本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件包括正極復(fù)合導(dǎo)體1、負(fù)極導(dǎo)體2、融鹽電解質(zhì)8、可融熔塑料絕緣層4、隔離層6以及外護(hù)套5 ;所述的正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2外部包覆可融熔塑料絕緣層4，負(fù)極導(dǎo)體2或正極復(fù)合導(dǎo)體I外部編織或纏繞有隔離層6，隔離層6的空隙填充融鹽電解質(zhì)8，包覆或填充后的正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2絞合后外部包覆外護(hù)套5。
[0066]所述的融鹽電解質(zhì)3和隔離層6形成融鹽電解質(zhì)復(fù)合層，其余結(jié)構(gòu)和實施例3相同。
[0067]所述的隔離層6在正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2上的覆蓋率小于99%。
[0068]在正常情況下，因本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件中絕緣層4的存在，同時融鹽電解質(zhì)8在常溫下為絕緣固體狀態(tài)，從而阻隔了正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2與融鹽電解質(zhì)8發(fā)生還原或氧化反應(yīng)而得到或失去電子的過程，因此不能形成導(dǎo)電回路，所以正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間無電壓輸出。
[0069]當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，本開關(guān)量線型無源感溫傳感元件周圍的環(huán)境溫度將會升高，當(dāng)該處的環(huán)境溫度達(dá)到可融熔塑料絕緣層4、融鹽電解質(zhì)8的熔融溫度時，融鹽電解質(zhì)8將由絕緣固體狀態(tài)變?yōu)榭梢噪x子導(dǎo)電的電解質(zhì)，可融熔塑料絕緣層4將產(chǎn)生熔融，因此在導(dǎo)體之間彈性應(yīng)力的作用下正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2將與融鹽電解質(zhì)8相接觸而形成導(dǎo)電回路(由于隔離層6的存在使得融鹽電解質(zhì)8的形態(tài)更加穩(wěn)定，同時可以防止正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間出現(xiàn)短路)，這時負(fù)極導(dǎo)體2將與融鹽電解質(zhì)8發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，正極復(fù)合導(dǎo)體I則與融鹽電解質(zhì)8發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，由此在正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2兩端輸出電壓，從而驅(qū)動滅火設(shè)備進(jìn)行滅火或報警裝置進(jìn)行報警。
[0070]實施例5:
[0071]如圖7所示，本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件包括正極復(fù)合導(dǎo)體1、負(fù)極導(dǎo)體2、熱反應(yīng)電解質(zhì)9、可融熔塑料絕緣層4以及外護(hù)套5 ;所述的正性復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2外部包覆可融熔塑料絕緣層4，負(fù)極導(dǎo)體2或正性復(fù)合導(dǎo)體I外部包覆熱反應(yīng)電解質(zhì)9，包覆后的正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2絞合后外部包覆外護(hù)套5。其余結(jié)構(gòu)同實施例I。
[0072]所述的熱反應(yīng)電解質(zhì)9采用四醋酸鉛和氫化苯偶煙的混合物、苯偶酰單肟、二肼腈鹽或堿金屬鹽LiCl等，其反應(yīng)溫度為60°C -500°C。另外，為了保持熱反應(yīng)電解質(zhì)9的固體狀態(tài)，其內(nèi)可以添加粘合劑。
[0073]在正常情況下，因本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件中可融熔塑料絕緣層4的存在，同時熱反應(yīng)電解質(zhì)9在化學(xué)反應(yīng)前為絕緣固體狀態(tài)，從而阻隔了正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2與熱反應(yīng)電解質(zhì)9發(fā)生還原或氧化反應(yīng)而得到或失去電子的過程，不能形成導(dǎo)電回路，所以正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間無電壓輸出。
[0074]當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，本開關(guān)量線型無源感溫傳感元件周圍的環(huán)境溫度將會升高，當(dāng)該處的環(huán)境溫度達(dá)到可融熔塑料絕緣層4的熔融溫度和熱反應(yīng)電解質(zhì)9的反應(yīng)溫度時，熱反應(yīng)電解質(zhì)9將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而由絕緣固體狀態(tài)變?yōu)榭梢噪x子導(dǎo)電的電解質(zhì)，同時可融熔塑料絕緣層4將產(chǎn)生熔融，在導(dǎo)體之間彈性應(yīng)力的作用下正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2將與熱反應(yīng)電解質(zhì)9相接觸而形成導(dǎo)電回路，這時負(fù)極導(dǎo)體2將與熱反應(yīng)電解質(zhì)9發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，正極復(fù)合導(dǎo)體I則與熱反應(yīng)電解質(zhì)9發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，由此在正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2兩端輸出電壓，從而驅(qū)動滅火設(shè)備進(jìn)行滅火或報警裝置進(jìn)行報警。
[0075]實施例6:
[0076]如圖8所示，本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件包括正極復(fù)合導(dǎo)體1、負(fù)極導(dǎo)體2、熱反應(yīng)電解質(zhì)9、可融熔塑料絕緣層4、隔離層6以及外護(hù)套5 ;所述的正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2外部包覆可融熔塑料絕緣層4，負(fù)極導(dǎo)體2或正極復(fù)合導(dǎo)體I外部編織或纏繞有隔離層6，隔離層6的空隙填充熱反應(yīng)電解質(zhì)9，包覆或填充后的正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2絞合后外部包覆外護(hù)套5。
[0077]所述的熱反應(yīng)電解質(zhì)3和隔離層6形成熱反應(yīng)電解質(zhì)復(fù)合層，其余結(jié)構(gòu)和實施例5相同。
[0078]所述的隔離層6在正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2上的覆蓋率小于99%。
[0079]在正常情況下，因本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件中可融熔塑料絕緣層4的存在，同時熱反應(yīng)電解質(zhì)9在化學(xué)反應(yīng)前為絕緣固體狀態(tài)，從而阻隔了正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2與熱反應(yīng)電解質(zhì)9發(fā)生還原或氧化反應(yīng)而得到或失去電子的過程，不能形成導(dǎo)電回路，所以正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間無電壓輸出。
[0080]當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，本開關(guān)量線型無源感溫傳感元件周圍的環(huán)境溫度將會升高，當(dāng)該處的環(huán)境溫度達(dá)到可融熔塑料絕緣層4的熔融溫度和熱反應(yīng)電解質(zhì)9的熱反應(yīng)溫度時，熱反應(yīng)電解質(zhì)9將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而由絕緣固體狀態(tài)變?yōu)榭梢噪x子導(dǎo)電的電解質(zhì)，同時可融熔塑料絕緣層4將產(chǎn)生熔融，在導(dǎo)體之間彈性應(yīng)力的作用下正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2將與熱反應(yīng)電解質(zhì)9相接觸而形成導(dǎo)電回路(由于隔離層6的存在使得熱反應(yīng)電解質(zhì)9的形態(tài)更加穩(wěn)定，同時可以防止正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間出現(xiàn)短路)，這時負(fù)極導(dǎo)體2將與熱反應(yīng)電解質(zhì)9發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，正極復(fù)合導(dǎo)體I則與熱反應(yīng)電解質(zhì)9發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，由此在正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2兩端輸出電壓，從而驅(qū)動滅火設(shè)備進(jìn)行滅火或報警裝置進(jìn)行報警。
[0081]實施例7:
[0082]如圖9所示，上述實施例1-6所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件還包括至少一個常開型熱敏開關(guān)7，其一端與正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2的一端相連,另一端以及未連接常開型熱敏開關(guān)7的正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2的一端同時與滅火設(shè)備或報警裝置相連；或者正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2的一端分別串接一個常開型熱敏開關(guān)7，兩個熱敏開關(guān)7的另一端同時與滅火設(shè)備或報警裝置相連。
[0083]所述的常開型熱敏開關(guān)7為雙金屬熱敏開關(guān)或開關(guān)量型感溫電纜。
[0084]在正常情況下，因本實施例提供的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件中可融熔塑料絕緣層4的存在，如果存在融鹽電解質(zhì)8則其在常溫下為絕緣固體，如果存在熱反應(yīng)電解質(zhì)9則其在化學(xué)反應(yīng)前為絕緣固體狀態(tài)，從而阻隔了正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2與電池凝膠或固體電解質(zhì)3或融鹽電解質(zhì)8或熱反應(yīng)電解質(zhì)9發(fā)生還原或氧化反應(yīng)而得到或失去電子的過程，同時因常開型熱敏開關(guān)7為常開狀態(tài)，因此不能形成導(dǎo)電回路，所以正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2之間無電壓輸出。
[0085]當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，本開關(guān)量線型無源感溫傳感元件周圍的環(huán)境溫度將會升高，如果存在電池凝膠或固體電解質(zhì)3，當(dāng)該處的環(huán)境溫度達(dá)到可融熔塑料絕緣層4的熔融溫度時，可融熔塑料絕緣層4將產(chǎn)生熔融，在導(dǎo)體之間彈性應(yīng)力的作用下正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2將與電池凝膠或固體電解質(zhì)3相接觸而形成導(dǎo)電回路，這時負(fù)極導(dǎo)體2將與電池凝膠或固體電解質(zhì)3發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，正極復(fù)合導(dǎo)體I則與電池凝膠或固體電解質(zhì)3發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，由此在正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2間形成電壓；如果存在融鹽電解質(zhì)8，當(dāng)該處的環(huán)境溫度達(dá)到可融熔塑料絕緣層4、融鹽電解質(zhì)8的熔融溫度時，融鹽電解質(zhì)8將由絕緣固體狀態(tài)變?yōu)榭梢噪x子導(dǎo)電的電解質(zhì)，可融熔塑料絕緣層4將產(chǎn)生熔融，因此在導(dǎo)體之間彈性應(yīng)力的作用下正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2將與融鹽電解質(zhì)8相接觸而形成導(dǎo)電回路，這時負(fù)極導(dǎo)體2將與融鹽電解質(zhì)8發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，正極復(fù)合導(dǎo)體I則與融鹽電解質(zhì)8發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，由此在正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2兩端輸出電壓；如果存在熱反應(yīng)電解質(zhì)9，當(dāng)該處的環(huán)境溫度達(dá)到可融熔塑料絕緣層4的熔融溫度和熱反應(yīng)電解質(zhì)9的熱反應(yīng)溫度時，熱反應(yīng)電解質(zhì)9將發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)，從而由絕緣固體狀態(tài)變?yōu)榭梢噪x子導(dǎo)電的電解質(zhì)，同時可融熔塑料絕緣層4將產(chǎn)生熔融，在導(dǎo)體之間彈性應(yīng)力的作用下正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2將與熱反應(yīng)電解質(zhì)9相接觸而形成導(dǎo)電回路，這時負(fù)極導(dǎo)體2將與熱反應(yīng)電解質(zhì)9發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，正極復(fù)合導(dǎo)體I則與熱反應(yīng)電解質(zhì)9發(fā)生還原反應(yīng)而得到電子，由此在正極復(fù)合導(dǎo)體I與負(fù)極導(dǎo)體2兩端輸出電壓，當(dāng)溫度繼續(xù)升高并達(dá)到常開型熱敏開關(guān)7的動作溫度時，其將由常開狀態(tài)變?yōu)槌ｉ]狀態(tài)，由此在常開型熱敏開關(guān)7和正極復(fù)合導(dǎo)體I或負(fù)極導(dǎo)體2兩端輸出電壓，或在兩個常開型熱敏開關(guān)7兩端輸出電壓，從而驅(qū)動滅火設(shè)備進(jìn)行滅火或報警裝置進(jìn)行報警。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:其包括正極復(fù)合導(dǎo)體(I)、負(fù)極導(dǎo)體(2)、開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)、可融熔塑料絕緣層(4)以及外護(hù)套(5);所述的正極復(fù)合導(dǎo)體(I)和負(fù)極導(dǎo)體(2)的外部分別包覆可融熔塑料絕緣層(4)和開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)，包覆后的正極復(fù)合導(dǎo)體(I)和負(fù)極導(dǎo)體(2)絞合后外部再包覆外護(hù)套(5)，并且正極復(fù)合導(dǎo)體(I)和負(fù)極導(dǎo)體(2)的一端與滅火設(shè)備或報警裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)為電池凝膠或固體電解質(zhì)(3)、融鹽電解質(zhì)(8)或熱反應(yīng)電解質(zhì)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的正極復(fù)合導(dǎo)體(I)與負(fù)極導(dǎo)體(2)中的至少一根為彈性導(dǎo)體，或受熱后具有彈性的導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的正極復(fù)合導(dǎo)體(I)和/或負(fù)極導(dǎo)體(2)為空心結(jié)構(gòu)、實心結(jié)構(gòu)、多芯結(jié)構(gòu)或編織結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件還包括隔離層(6)，隔離層(6)以編織或纏繞的方式設(shè)置在正極復(fù)合導(dǎo)體(I)或負(fù)極導(dǎo)體(2)外部，隔離層6的空隙填充開關(guān)量導(dǎo)電電解質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的正極復(fù)合導(dǎo)體(I)采用氟化銅、氯化銅、氯化銀、聚氟化碳、硫化銅、硫化鐵、二硫化鐵、二氧化錳、氧化銅、三氧化鑰、五氧化二釩、鉻酸銀、鉍酸鉛或碘；或采用表面附著有上述或等同物質(zhì)的導(dǎo)體、半導(dǎo)體、不導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娋酆衔铩?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的負(fù)極導(dǎo)體(2)采用鎂、鋰鋁合金、鋰硅合金，或鈣、石墨、碳質(zhì)材料、鋰-鈦復(fù)合氧化物、氧化鎂、鎂與碳的復(fù)合物；或采用表面附著有上述或等同物質(zhì)的導(dǎo)體、半導(dǎo)體、不導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娋酆衔铩?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的電池凝膠或固體電解質(zhì)⑶由PEO、PVdF、PVdF-HFP、PMMA、PAN或PVAc聚合物與增塑劑、無機(jī)填料或粘合劑組成；或者采用PEO、聚環(huán)氧丙烷、聚乙烯亞胺、聚乙硫醚或聚乙酸乙烯酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的電池凝膠或固體電解質(zhì)(3)中還添加有鋰鹽類物質(zhì)，鋰鹽類物質(zhì)選用LiCl、LiBr, Lil、LiClO4,LiBF4' LiB10Cl10' LiPF6, LiCF3SO3' LiCF3CO2' LiAsF6, LiSbF6' LiAlCl4, CH3SO3Li' CF3SO3Li'(CF3SO2) 2NL1、氯硼烷鋰、低級脂族碳酸鋰或四苯基硼酸鋰中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的融鹽電解質(zhì)(8)采用 LiCl-AlCl3、NaCL-AlCl3 或者 LiAlfc4-NaAlCl4-KAlCl4K，熔融溫度為600C -5000C ;或采用碘化銀、碘汞酸亞銅，相變溫度為60°C -500°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的熱反應(yīng)電解質(zhì)(9)采用四醋酸鉛和氫化苯偶煙的混合物、苯偶酰單肟、二肼腈鹽或LiCl，其反應(yīng)溫度為 60°C -500°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件還包括至少一個常開型熱敏開關(guān)(7)，其一端與正極復(fù)合導(dǎo)體(I)或負(fù)極導(dǎo)體(2)的一端相連，另一端以及未連接常開型熱敏開關(guān)(7)的正極復(fù)合導(dǎo)體(I)或負(fù)極導(dǎo)體(2)的一端同時與滅火設(shè)備或報警裝置相連；或者正極復(fù)合導(dǎo)體(I)或負(fù)極導(dǎo)體(2)的一端分別串接一個常開型熱敏開關(guān)(7)，兩個熱敏開關(guān)(7)的另一端同時與滅火設(shè)備或報警裝置相連。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)量線型無源感溫傳感元件，其特征在于:所述的常開型熱敏開關(guān)(7)為雙金屬熱敏開關(guān)或開關(guān)量型感溫電纜。
【文檔編號】G08B17/06GK104318704SQ201410535943
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】戴文濤, 李洪文, 許修行, 劉姣, 逄煥新 申請人:青島中陽消防科技有限公司