压电传感器、电池及用电装置的制作方法

本申请涉及传感器，特别是涉及压电传感器、电池及用电装置。

背景技术：

1、压电传感器是一种利用“压电效应”将机械波信号转换为电压信号的传感器。而“压电效应”是指某些特定电介质材料在受到机械应力时，其内部产生极化电荷，从而在表面产生电势差的现象，压电传感器可通常应用在新能源电池汽车行驶过程或其他具有振动、冲击、碰撞等运动过程中。然而传统压电传感器的结构集成度较低，无法实现快速装配且检测可靠性较差。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种压电传感器、电池及用电装置，提升结构的集成度，便于实现快速装配；同时，有利于提升检测的可靠性。

2、第一方面，本申请提供了一种压电传感器，压电传感器包括：壳体，内具有容纳腔；压电元件，位于容纳腔内并与容纳腔的腔壁接触；其中，壳体上设有固定部，固定部用于与待测物体连接。

3、上述的压电传感器，利用壳体的容纳腔，将压电元件安装在容纳腔的腔壁上，使得压电元件和壳体集成为一体结构。由于壳体上设置有固定部，因此，压电传感器在安装时，可将压电元件和壳体预先装配一起，再将装配好的结构通过固定部固定在待测物体上。如此，通过该结构的设计，有利于提升压电传感器的集成度，便于实现压电传感器的快速装配。同时，又由于压电元件设置在容纳腔的腔壁上，因此，在容纳腔的有效防护下，外界的振动、冲击、碰撞等运动可通过腔壁直接传递至压电元件，使得压电元件对机械波稳定检测，有利于提升检测的可靠性。

4、在一些实施例中，固定部包括多个，全部固定部绕容纳腔的外周分布。如此，将容纳腔的外周分布多个固定部，使得壳体在待测物体上的安装更加稳定，有利于提升压电传感器的检测可靠性。

5、在一些实施例中，壳体包括支座及设于支座上的外壳，外壳与支座之间形成容纳腔，压电元件与支座连接，固定部设于支座和/或外壳上。如此，引入支座与外壳，方便压电元件稳定固定在支座和外壳之间；同时，可利用支座可将外部机械波有效传递至压电元件上，有利于提升检测的可靠性。

6、在一些实施例中，压电元件沿自身厚度方向的一侧面包括感应面，感应面贴设于支座朝向容纳腔的一侧面。如此，将感应面贴在支座的一侧面上，减少压电元件和支座之间的间隙，便于外部机械波有效传递至压电元件，从而有利于提升压电传感器的检测可靠性和响应度。

7、在一些实施例中，支座朝向容纳腔的一侧面设有限位槽，感应面贴设于限位槽的底壁。如此，在支座上设置限位槽，有利于减薄支座的厚度，使得压电元件更接近待测物体，从而有利于提升压电传感器的检测可靠性；同时，也能将压电元件限定在限位槽中，使得压电元件在支座上更为稳定。

8、在一些实施例中，支座上设有安装槽，外壳的一端插接于安装槽内，且外壳内与安装槽内之间形成容纳腔。如此设计，在支座上设置安装槽，便于外壳在支座上快速安装，提升组装效率；同时，也便于外壳和支座之间形成稳定且封闭的容纳腔，为压电元件提供良好的检测环境。

9、在一些实施例中，外壳包括顶盖及设于顶盖上的围边，围边远离顶盖的一端插接于安装槽内。如此，引入围边、顶盖结构，方便外壳插接在支座上；同时，也便于形成可供压电元件安装的空间。

10、在一些实施例中，压电传感器还包括线束组件与转接件，转接件位于容纳腔内，线束组件一端穿入容纳腔内并通过转接件与压电元件连接。如此，通过转接件，方便压电元件和线束组件之间电连接，实现对机械波的稳定检测。

11、在一些实施例中，压电传感器还包括导线，导线电连接于转接件与压电元件。如此设计，引入导线，方便转接件和压电元件快速连接，从而实现线束组件和压电元件之间的快速装配。

12、在一些实施例中，转接件与压电元件间隔分布，且压电元件朝向转接件上的一侧面具有第一正极端与第一负极端，第一正极端与第一负极端均通过导线与转接件连接。如此，将第一正极端与第一负极端设置在压电元件的同一侧面，便于转接件在压电元件的单面完成电路连接，有利于提升压电传感器的装配效率。

13、在一些实施例中，压电传感器还包括密封结构，密封结构至少部分包覆于转接件朝向压电元件的一侧面。如此，引入密封结构，实现对转接件一侧面上的电路进行保护，有利于提升压电传感器中的电路稳定。

14、在一些实施例中，壳体上设有引线口，转接件上设有与引线口对应的穿孔，以供线束组件穿入，密封结构的一部分依次塞入穿孔与引线口中。如此，将密封结构的一部分可依次塞入穿孔和引线口中，这样在方便电路连接的前提下，可使得压电传感器整体保持密封，实现对压电元件的有效防护。

15、在一些实施例中，密封结构上设有限位部，限位部伸出引线口外，并与壳体的外表面抵触。如此设计，利用限位部与壳体的外表面抵触，使得密封结构与壳体之间稳定结合，从而有利于提升压电传感器整体结构的稳定性。

16、第二方面，本申请提供了一种电池，电池包括以上任一项的压电传感器。

17、第三方面，本申请提供了一种用电装置，用电装置包括以上的电池。

技术特征：

1.一种压电传感器，其特征在于，所述压电传感器包括：

2.根据权利要求1所述的压电传感器，其特征在于，所述固定部(14)包括多个，全部所述固定部(14)绕所述容纳腔(13)的外周分布。

3.根据权利要求1所述的压电传感器，其特征在于，所述壳体(10)包括支座(12)及设于所述支座(12)上的外壳(11)，所述外壳(11)与所述支座(12)之间形成所述容纳腔(13)，所述压电元件(20)与所述支座(12)连接，所述固定部(14)设于所述支座(12)和/或所述外壳(11)上。

4.根据权利要求3所述的压电传感器，其特征在于，所述压电元件(20)沿自身厚度方向的一侧面包括感应面(21)，所述感应面(21)贴设于所述支座(12)朝向所述容纳腔(13)的一侧面。

5.根据权利要求4所述的压电传感器，其特征在于，所述支座(12)朝向所述容纳腔(13)的一侧面设有限位槽(121)，所述感应面(21)贴设于所述限位槽(121)的底壁。

6.根据权利要求3所述的压电传感器，其特征在于，所述支座(12)上设有安装槽(122)，所述外壳(11)的一端插接于所述安装槽(122)内，且所述外壳(11)内与所述安装槽(122)内之间形成所述容纳腔(13)。

7.根据权利要求6所述的压电传感器，其特征在于，所述外壳(11)包括顶盖(111)及设于所述顶盖(111)上的围边(112)，所述围边(112)远离所述顶盖(111)的一端插接于所述安装槽(122)内。

8.根据权利要求1-7任一项所述的压电传感器，其特征在于，所述压电传感器还包括线束组件(30)与转接件(40)，所述转接件(40)位于所述容纳腔(13)内，所述线束组件(30)一端穿入所述容纳腔(13)内并通过所述转接件(40)与所述压电元件(20)连接。

9.根据权利要求8所述的压电传感器，其特征在于，所述压电传感器还包括导线(50)，所述导线(50)电连接于所述转接件(40)与所述压电元件(20)。

10.根据权利要求9所述的压电传感器，其特征在于，所述转接件(40)与所述压电元件(20)间隔分布，且所述压电元件(20)朝向所述转接件(40)上的一侧面具有第一正极端(22)与第一负极端(23)，所述第一正极端(22)与所述第一负极端(23)均通过所述导线(50)与所述转接件(40)连接。

11.根据权利要求8所述的压电传感器，其特征在于，所述压电传感器还包括密封结构(60)，所述密封结构(60)至少部分包覆于所述转接件(40)朝向所述压电元件(20)的一侧面。

12.根据权利要求11所述的压电传感器，其特征在于，所述壳体(10)上设有引线口(113)，所述转接件(40)上设有与所述引线口(113)对应的穿孔(41)，以供所述线束组件(30)穿入，所述密封结构(60)的一部分依次塞入所述穿孔(41)与所述引线口(113)中。

13.根据权利要求12所述的压电传感器，其特征在于，所述密封结构(60)上设有限位部(63)，所述限位部(63)伸出所述引线口(113)外，并与所述壳体(10)的外表面抵触。

14.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-13任一项所述的压电传感器。

15.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括权利要求14所述的电池。

技术总结
本申请涉及一种压电传感器、电池及用电装置，在压电传感器中，利用壳体的容纳腔，将压电元件安装在容纳腔的腔壁上，使得压电元件和壳体集成为一体结构。由于壳体上设置有固定部，因此，压电传感器在安装时，可将压电元件和壳体预先装配一起，再将装配好的结构通过固定部固定在待测物体上。如此，通过该结构的设计，有利于提升压电传感器的集成度，便于实现压电传感器的快速装配。同时，又由于压电元件设置在容纳腔的腔壁上，因此，在容纳腔的有效防护下，外界的振动、冲击、碰撞等运动可通过腔壁直接传递至压电元件，使得压电元件对机械波稳定检测，有利于提升检测的可靠性。

技术研发人员：冯双诗,申岩峰,周书龙,田原,田德辉
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：20230920
技术公布日：2024/5/19