CN112292746A - 端子汇流条 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个端子汇流条包括：一个第一汇流条部分，该第一汇流条部分具有一个联接板；一个第二汇流条部分，该第二汇流条部分具有一个顶板部分；以及一个可熔构件，该可熔构件联接到联接板、顶板部分以及联接板和顶板部分之间的部分。可熔构件中具有一个第一部分，该第一部分中具有一个凹槽或一个开口部。端子汇流条还包括一个包覆成型的热塑性层，该包覆成型的热塑性层包覆可熔构件的第一部分和凹槽或开口部。在可熔构件上方和下方的所述一个包覆成型热塑性层的厚度大于所述一个可熔构件的厚度，以防止二次电弧。

Description

端子汇流条
背景技术
本文的发明人已经认识到需要改进的端子汇流条。如果端子汇流条以延长的时间间隔从电池模块传导过量电流，则电池模块可能受损。此外，端子汇流条的一部分可能熔化，并从端子汇流条的其余部分移出到空气中。更进一步，本文的发明人已经认识到，当端子汇流条的一部分熔化时，端子汇流条的熔化部分与端子汇流条的其余部分之间可能发生二次电弧。
本文的发明人已经认识到，有利的是具有这样一种端子汇流条，该端子汇流条通过转换为断电状态而在延长的时间段内保护电池模块免受过量电流状况的影响，并防止端子汇流条的熔化部分在过量电流状况期间从端子汇流条移出到空气中，并防止端子汇流条的熔化部分与端子汇流条的其余部分之间的二次电弧。
发明内容
提供了根据示例性实施例的端子汇流条。端子汇流条包括具有联接板的第一汇流条部分。端子汇流条还包括第二汇流条部分，该第二汇流条部分具有顶板部分以及联接到顶板部分并从顶板部分向下延伸的第一侧板部分和第二侧板部分。端子汇流条还包括可熔构件，该可熔构件联接到第一汇流条部分的联接板和第二汇流条部分的顶板部分，且位于第一汇流条部分的联接板与第二汇流条部分的顶板部分之间并且能够导电。可熔构件具有顶表面、底表面和第一部分，该第一部分具有延伸穿过其中的凹槽或孔口。端子汇流条还包括包覆成型的热塑性层，该包覆成型的热塑性层包封可熔构件的第一部分和凹槽或孔口。包覆成型的热塑性层具有布置在可熔构件的顶表面上的第一热塑性部分和布置在可熔构件的底表面上的第二热塑性部分。第一热塑性部分的沿轴线的厚度大于或等于可熔构件的沿轴线的厚度。该轴线延伸穿过包覆成型的热塑性层和可熔构件，并且垂直于可熔构件的顶表面和底表面。第二热塑性部分的沿轴线的厚度大于或等于可熔构件的沿轴线的厚度。
提供了根据另一示例性实施例的用于制造端子汇流条的方法。该方法包括提供第一汇流条部分和第二汇流条部分以及可熔构件。可熔构件与第一汇流条部分和第二汇流条部分一体地形成并联接到第一汇流条部分和第二汇流条部分。可熔构件具有顶表面、底表面和第一部分，在该第一部分中设置有凹槽或孔口。该方法还包括将热塑性层包覆成型在可熔构件的第一部分上，使得热塑性层包封第一部分和凹槽或孔口。热塑性层具有布置在可熔构件的顶表面上的第一热塑性部分和布置在可熔构件的底表面上的第二热塑性部分。第一热塑性部分的沿轴线的厚度大于或等于可熔构件的沿轴线的厚度。该轴线延伸穿过热塑性层和可熔构件，并且垂直于可熔构件的顶表面和底表面。第二热塑性部分的沿轴线的厚度大于或等于可熔构件沿轴线的厚度。
附图说明
图1是电池模块的示意图；
图2是图1的电池模块的截面示意图；
图3是图2的电池模块的一部分的放大示意图；
图4是在图1的电池模块中使用的电池单体互连组件的示意图；
图5是图1的电池模块的一部分的放大示意图；
图6是根据示例性实施例的、在图4的电池单体互连组件中使用的端子汇流条的示意图；
图7是图6的端子汇流条的俯视图；
图8是图6的端子汇流条的侧视图；
图9是图6的端子汇流条的仰视图；
图10是在端子汇流条上布置包覆成型的热塑性层之前的、图6的端子汇流条的一部分的放大图；
图11是在端子汇流条上布置包覆成型的热塑性层之后的、图6的端子汇流条的一部分的另一放大图；
图12是沿线12-12截取的图11的端子汇流条的一部分的截面示意图，其示出了其中的凹槽；
图13是沿线13-13截取的图11的端子汇流条的一部分的截面示意图，其示出了可熔构件的可熔部分；
图14是根据另一示例性实施例的用于制造图1的端子汇流条的方法的流程图；
图15是用于将包覆成型的热塑性层施加到端子汇流条上的包覆成型装置的框图；
图16是在端子汇流条上布置包覆成型的热塑性层之前的端子汇流条的替代实施例的示意图，该端子汇流条具有可熔构件，该可熔构件具有延伸穿过其中的孔口；
图17是在端子汇流条上布置包覆成型的热塑性层之后的图16的端子汇流条的示意图；
图18是沿线18-18截取的图17的端子汇流条的截面示意图；以及
图19是根据另一示例性实施例的用于制造图17的端子汇流条的方法的流程图。
具体实施方式
参考图1至图5，示出了根据示例性实施例的电池模块20。电池模块20包括电池单体30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76和电池单体互连组件100。
参考图1、图6和图10，电池模块20的优点在于，电池模块20使用具有可熔构件504和包覆成型的热塑性层506的端子汇流条330。当过量电流流过可熔构件504达到一定时间间隔时，可熔构件504的一部分发生熔化，以在端子汇流条330内形成断电状态，以防止可能会损坏电池模块20的进一步的过量电流流动。此外，在发生过量电流状况的期间，包覆成型的热塑性层506防止可熔构件504的熔化部分从包覆成型的热塑性层506移出。此外，包覆成型的热塑性层506防止可熔构件504的熔化部分与可熔构件504的其余部分之间的二次电弧。
为了理解的目的，端子汇流条的“可熔构件”是端子汇流条的一体形成部分，其通过使用其中的凹槽或孔口而具有减小的截面面积，从而当过量电流水平流过上市可熔构件达到预定量的时间时，该一体形成部分从通电状态转换为断电状态。
参考图2和图3，电池单体30-76中的每个具有相同的结构，因此为了简单起见，本文仅详细讨论电池单体30的结构。电池单体30包括布置在袋体103的相反两端处的端子101、102。在示例性实施例中，电池单体30是锂离子袋型电池单体。当然，在替代实施例中，电池单体30可以包括本领域技术人员已知的其他类型的电池单体。电池单体30-76彼此堆叠，并且彼此串联电联接。端电池单体30和76分别电联接到端子汇流条330、360。
参考图2至图4，电池单体互连组件100在电池单体30-76的第一端处物理联接和电联接到电池单体30-76的端子。电池单体互连组件100包括矩形塑料体320、端子汇流条330、互连构件332、334、336、338、340、342、344、346、348、350、352和端子汇流条360。应当理解，另一电池单体互连组件(未示出)可以在电池单体30-76的第二端处联接到电池单体30-76的端子。
矩形塑料体320被设置成将电池单体互连组件100的其余部件保持在其上。矩形塑料体320包括顶表面380和底表面382(如图3所示)。此外，矩形塑料体320包括延伸穿过其中的孔口400、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422，以用于接收穿过其中的电池单体30-76的相关端子。
互连构件332-352联接到矩形塑料体320，并且用于将电池单体30-64的相关端子彼此连接。在示例性实施例中，互连构件332-352由铜或铝构成。
如图所示，互连构件332布置成与孔口400、402相邻，并且在其上接收来自电池单体32、34的第一端的端子，互连构件334布置成与孔口402、404相邻，并且在其上接收来自电池单体36、38的第一端的端子。此外，互连构件336布置成与孔口404、406相邻，并且在其上接收来自电池单体40、42的第一端的端子，互连构件338布置成与孔口406、408相邻，并且在其上接收来自电池单体44、46的第一端的端子。而且，互连构件340布置成与孔口408、410相邻，并且在其上接收来自电池单体48、50的第一端的端子，互连构件342布置成与孔口410、412相邻，并且在其上接收来自电池单体52、54的第一端的端子。此外，互连构件344布置成与孔口412、414相邻，并且在其上接收来自电池单体56、58的第一端的端子，互连构件346布置成与孔口414、416相邻，并且在其上接收来自电池单体60、62的第一端的端子。而且，互连构件348布置成与孔口416、418相邻，并且在其上接收来自电池单体64、66的第一端的端子，互连构件350布置成与孔口418、420相邻，并且在其上接收来自电池单体68、70的第一端的端子。此外，互连构件352布置成与孔口420、422相邻，并且在其上接收来自电池单体72、74的第一端的端子。
端子汇流条330、360布置在被串联连接且被堆叠的电池单体30-76的相反两端上，并且端子汇流条330、360之间的电压等于由电池单体30-76输出的电压之和。
参考图4和图6至图15，现在将说明根据示例性实施例的端子汇流条330。端子汇流条330联接到矩形塑料体320。端子汇流条330包括第一汇流条部分500、第二汇流条部分502、可熔构件504、包覆成型的热塑性层506和柱508(图4所示)以及轴线510(如图12所示)。在示例性实施例中，第一汇流条部分500、第二汇流条部分502和可熔构件504由单片金属(例如铜或铝)彼此一体地形成，并且导电。
端子汇流条330的优点在于，汇流条330使用可熔构件504和包覆成型的热塑性层506。当过量电流流过可熔构件504达到一定时间间隔时，可熔构件504的一部分发生熔化，以在端子汇流条330内形成断电状态，以防止可能会损坏电池模块20的进一步过量电流流动。此外，在过量电流状况期间，包覆成型的热塑性层506防止可熔构件504的熔化部分从包覆成型的热塑性层506移出。此外，包覆成型的热塑性层506防止可熔构件504的熔化部分与可熔构件504的其余部分之间的二次电弧。
第一汇流条部分500具有联接板520、第一凸片部分522和第二凸片部分524以及孔526。第一凸片部分522和第二凸片部分524布置在联接板520的相反两端上，并且基本上垂直于联接板520延伸。第一凸片部分522和第二凸片部分524用于将端子汇流条330联接到矩形塑料体320。孔526的尺寸和形状被设定成接收穿过其中的柱508(图4所示)。柱508物理联接和电联接到联接板520，并且基本上垂直于联接板520延伸。
第二汇流条部分502具有顶板部分540以及第一侧板部分542和第二侧板部分544。第一侧板部分542和第二侧板部分544联接到顶板部分540的相反两侧，并且向下延伸且基本上垂直于顶板部分540。包括顶板部分540以及第一侧板部分542和第二侧板部分544的第二汇流条部分502的U形构造允许用于增加在其上焊接相关电池单体的端子的表面积。
可熔构件504联接到第一汇流条部分500的联接板520和第二汇流条部分502的顶板部分540，并且位于其间。可熔构件504具有顶表面570、底表面572以及部分562，所述部分中布置有凹槽560，所述凹槽具有减小的截面面积。当过量电流(例如，在电池模块20的短路状况期间的电流)流过端子汇流条330达到一定时间间隔时，部分561熔化，使得部分562转换为断电状态(例如，用作电熔丝)，以防止电流进一步流动。部分561的截面面积小于可熔构件504的其他部分的截面面积，使得当过量电流流过可熔构件504达到一定时间间隔时，所述部分561是可熔构件504的首先熔化的部分。
包覆成型的热塑性层506被设置成防止可熔构件504的熔化部分(例如，部分561的熔化部分)移出到包覆成型的热塑性层506的外部，并防止熔化部分与可熔构件504的其余部分之间的二次电弧。包覆成型的热塑性层506包封并覆盖可熔构件504的部分561及其中的凹槽560。参考图12，包覆成型的热塑性层506包括第一热塑性部分591、第二热塑性部分592和第三热塑性部分593。第一热塑性部分591布置在可熔构件504的顶表面570上并由此向外延伸。第二热塑性部分592布置在可熔构件504的底表面572上并由此向外延伸。第三热塑性部分593填充凹槽560。轴线510延伸穿过包覆成型的热塑性层506和可熔构件504，其垂直于可熔构件504的顶表面570和底表面572。包覆成型的热塑性层506沿轴线510的厚度大于可熔构件504沿轴线510的厚度。特别地，第一热塑性部分591的厚度大于或等于可熔构件504沿轴线510的厚度。此外，第二热塑性部分592的厚度大于或等于可熔构件504沿轴线510的厚度。重要的是，第一热塑性部分591和第二热塑性部分592中的每一个的厚度均大于或等于可熔构件504沿轴线510的厚度，使得热塑性部分591、592具有足够的体积，以流入先前被可熔构件504的熔化部分占据的区域，以防止熔化部分与可熔构件504的其余部分之间的二次电弧，并完全包封熔化部分，使得熔化的部分被容纳在包覆成型的热塑性层506内。在示例性实施例中，包覆成型的热塑性层506是这样的包覆成型的热固性塑料层：其软化温度低于可熔构件504的熔化温度。使用包覆成型的热固性塑料层的优点在于，其软化温度与较高的熔化温度之间的差异相对较大，这允许热固性塑料材料层在软化温度下软化，并流入先前被可熔构件504的熔化部分所占据的区域，以防止熔化部分与可熔构件504的其余部分之间的二次电弧，并且不会从可熔构件504滴落。
总之，在操作期间，当流经端子汇流条330的电流超过阈值电流水平达到一定时间间隔时，可熔构件330发生熔化，以在第一汇流条部分500与第二汇流条部分502之间形成断电状态，并且包覆成型的热塑性层506防止可熔构件504的熔化部分从包覆成型的热塑性层506移出。特别地，当包覆成型的热固性塑料层506达到软化温度时，层506具有软化状态，并且当在较高熔化温度下形成可熔构件504的熔化部分时，层506流入先前由可熔构件504的熔化部分所占据的前区域，以防止熔化部分与可熔构件504的其余部分之间的二次电弧，并完全包封熔化部分，以防止熔化部分从包覆成型的热塑性层506移出。
参考图1和图4，端子汇流条360联接到矩形塑料体320。端子汇流条360电联接到电池单体76。
参考图6、图10、图12、图14和图15，现在将说明根据另一示例性实施例的用于制造端子汇流条330的方法。
在步骤600中，用户提供第一汇流条部分500和第二汇流条部分502以及可熔构件504。可熔构件504与第一汇流条部分500和第二汇流条部分502一体形成并与之联接。可熔构件504具有顶表面570、底表面272和第一部分561，在该第一部分中布置有凹槽560(图10所示)。
在步骤602中，包覆成型装置604将热塑性层506包覆成型在可熔构件504的第一部分561上，使得热塑性层506包封第一部分561和凹槽560。热塑性层506具有布置在可熔构件504的顶表面570上的第一热塑性部分591和布置在可熔构件504的底表面572上的第二热塑性部分592。第一热塑性部分591的厚度大于或等于可熔构件504沿轴线510的厚度。轴线510延伸穿过热塑性层506和可熔构件504，并且垂直于可熔构件504的顶表面570和底表面572。第二热塑性部分592的厚度大于或等于可熔构件504沿轴线510的厚度。
参考图1、图17和图18，示出了可以在电池模块20中代替端子汇流条330使用的替代性端子汇流条630。端子汇流条630包括第一汇流条部分700、第二汇流条部分702、可熔构件704、包覆成型的热塑性层706和柱708(图4所示)。第一汇流条部分700和第二汇流条部分702在结构上与第一汇流条部分500和第二汇流条部分502相同。除了热塑性层705包封和填充孔口750而不是凹槽之外，热塑性层706在结构上与热塑性层506基本相同。因此，端子汇流条630与端子汇流条330之间的主要区别在于，端子汇流条630具有第一部分761，该第一部分具有延伸穿过其中的孔口750，而不是在其中延伸的凹槽。包覆成型的热塑性层706包封并覆盖可熔构件704和孔口750。
参考图15至图19，现在将说明根据另一示例性实施例的用于制造端子汇流条630的方法。
在步骤800中，用户提供第一汇流条部分700和第二汇流条部分702以及可熔构件704。可熔构件704与第一汇流条部分700和第二汇流条部分702一体形成并与之联接。可熔构件704具有顶表面770、底表面772和第一部分761，该第一部分具有延伸穿过其中的孔口750。
在步骤802中，包覆成型装置604将热塑性层706包覆成型在可熔构件704的第一部分749上，使得热塑性层706包封第一部分761和孔口750。热塑性层706具有布置在可熔构件704的顶表面770上的第一热塑性部分791和布置在可熔构件704的底表面772上的第二热塑性部分792。第一热塑性部分791的厚度大于或等于可熔构件704沿轴线710的厚度。轴线710延伸穿过热塑性层706和可熔构件704，并且垂直于可熔构件704的顶表面770和底表面772。第二热塑性部分792的厚度大于或等于可熔构件704沿轴线710的厚度。
本文描述的每个创造性端子汇流条提供了优于其他端子汇流条的实质优势。特别地，每个创造性端子汇流条的优点在于，该端子汇流条具有可熔构件和包覆成型的热塑性层。当过量电流流经可熔构件达到一定时间间隔时，可熔构件的一部分熔化，以在端子汇流条内形成断电状态，以防止可能损坏电池模块的进一步过量电流流动。此外，在过量电流状况期间，包覆成型的热塑性层防止可熔构件的熔化部分从包覆成型的热塑性层移出。此外，包覆成型的热塑性层防止可熔构件的熔化部分与可熔构件的其余部分之间的二次电弧。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了所要求保护的发明，但是应当容易理解，本发明不限于这些公开的实施例。相反，可以对所要求保护的发明进行修改，以结合迄今未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变化、变更、替换或等效布置。另外，虽然已经描述了所要求保护的发明的各种实施例，但是应当理解，本发明的各方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，所要求保护的发明不应被视为由前述描述限制。

Claims (15)

1.一种端子汇流条，包括：
第一汇流条部分，所述第一汇流条部分具有联接板；
第二汇流条部分，所述第二汇流条部分具有顶板部分以及第一侧板部分和第二侧板部分，所述第一侧板部分和第二侧板部分联接到所述顶板部分，并且从所述顶板部分向下延伸；
可熔构件，所述可熔构件联接到所述第一汇流条部分的所述联接板和所述第二汇流条部分的所述顶板部分，并且位于所述第一汇流条部分的所述联接板与所述第二汇流条部分的所述顶板部分之间，并且所述可熔构件能够导电，所述可熔构件具有顶表面、底表面和第一部分，所述第一部分具有延伸穿过其中的凹槽或孔口；
包覆成型的热塑性层，所述包覆成型的热塑性层包封所述可熔构件的所述第一部分和所述凹槽或孔口，所述包覆成型的热塑性层具有布置在所述可熔构件的所述顶表面上的第一热塑性部分和布置在所述可熔构件的所述底表面上的第二热塑性部分，所述第一热塑性部分的沿着如下轴线的厚度大于或等于所述可熔构件的沿着所述轴线的厚度：所述轴线延伸穿过所述包覆成型的热塑性层和所述可熔构件并且垂直于所述可熔构件的所述顶表面和所述底表面，所述第二热塑性部分的沿着所述轴线的厚度大于或等于所述可熔构件的沿着所述轴线的厚度。
2.根据权利要求1所述的端子汇流条，其中，
当流过所述端子汇流条的电流超过阈值电流水平时，所述可熔构件发生熔化，以在所述第一汇流条部分与第二汇流条部分之间形成断电状态，并且所述包覆成型的热塑性层防止所述可熔构件的熔化部分从所述包覆成型的热塑性层移出，并且防止所述熔化部分与所述可熔构件的其余部分之间的二次电弧。
3.根据权利要求1所述的端子汇流条，其中，所述包覆成型的热塑性层是包覆成型的热固性塑料层。
4.根据权利要求1所述的端子汇流条，其中，所述包覆成型的热塑性层的软化温度小于所述可熔构件的熔化温度。
5.根据权利要求4所述的端子汇流条，其中，所述包覆成型的热塑性层在所述软化温度下具有软化状态，并且在所述熔化温度下形成所述可熔构件的所述熔化部分时，所述包覆成型的热塑性层流入先前被所述熔化部分占据的空间，并且包封所述熔化部分，以防止所述熔化部分从所述热塑性层移出，并且防止所述熔化部分与所述可熔构件的其余部分之间的二次电弧。
6.根据权利要求1所述的端子汇流条，其中，所述第一汇流条部分和所述第二汇流条部分以及所述可熔构件由铜构成。
7.根据权利要求1所述的端子汇流条，其中，所述第一汇流条部分和所述第二汇流条部分以及所述可熔构件由铝构成。
8.根据权利要求1所述的端子汇流条，其中，所述第一汇流条部分与所述可熔构件一体地形成，并且所述第二汇流条部分与所述可熔构件一体地形成。
9.根据权利要求1所述的端子汇流条，其中，所述联接板具有延伸穿过其中的孔，所述孔的尺寸和形状被设定成接收穿过其中的电池柱。
10.一种用于制造端子汇流条的方法，包括：
提供第一汇流条部分和第二汇流条部分以及可熔构件，所述可熔构件与所述第一汇流条部分和所述第二汇流条部分一体地形成并且联接到所述第一汇流条部分和所述第二汇流条部分，所述可熔构件具有顶表面、底表面和第一部分，所述第一部分中布置有凹槽或孔口；以及
将热塑性层包覆成型在所述可熔构件的所述第一部分上，使得所述热塑性层包封所述第一部分和所述凹槽或孔口，所述热塑性层具有布置在所述可熔构件的所述顶表面上的第一热塑性部分和布置在所述可熔构件的所述底表面上的第二热塑性部分，所述第一热塑性部分的沿着如下轴线的厚度大于或等于所述可熔构件的沿着所述轴线的厚度：所述轴线延伸穿过所述热塑性层和所述可熔构件并且垂直于所述可熔构件的所述顶表面和所述底表面，所述第二热塑性部分的沿着所述轴线的厚度大于或等于所述可熔构件的沿着所述轴线的厚度。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述热塑性层是包覆成型的热固性塑料层。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述热塑性层的软化温度小于所述可熔构件的熔化温度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述热塑性层在所述软化温度下具有软化状态，并且在所述熔化温度下形成所述可熔构件的所述熔化部分时，所述热塑性层流入先前由所述熔化部分占据的空间，并且包封所述熔化部分，以防止所述熔化部分从所述热塑性层移出，并且防止所述熔化部分与所述可熔构件的其余部分之间的二次电弧。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一汇流条部分和所述第二汇流条部分以及所述可熔构件由铜构成。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一汇流条部分和所述第二汇流条部分以及所述可熔构件由铝构成。
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