本發(fā)明涉及電池組,并且更具體地涉及用于連接電池組中的單元的互連器。
背景技術(shù):
1、在本領(lǐng)域中已知的是將諸如鋰離子或鎳金屬氫單元等多個(gè)單元(cell)串聯(lián)或并聯(lián)連接,以在電池組中獲得任何期望的電壓或電流。例如,可以并聯(lián)布置單元組以獲得期望的電流。因此,許多并聯(lián)組可以串聯(lián)耦接以獲得較大組的期望電壓。較大組可以與其他類似大小的組串聯(lián)或并聯(lián)地電耦接,以獲得甚至更高的電壓或電流。
2、在現(xiàn)有技術(shù)中,電阻點(diǎn)焊用作用于將單元彼此電接合的接合技術(shù)。電阻點(diǎn)焊工藝具有許多缺點(diǎn),因?yàn)樗臅r(shí)且易于失敗。進(jìn)一步地,使用點(diǎn)焊的電池組僅適用于低功率應(yīng)用。盡管點(diǎn)焊為制造提供了低成本,但是它引入了關(guān)于電池連接和熱設(shè)計(jì)的多個(gè)問(wèn)題。
3、利用電阻點(diǎn)焊檢查每個(gè)單元與導(dǎo)體之間的連接質(zhì)量也是困難的。進(jìn)一步地,沒(méi)有提供電保護(hù)。由于單個(gè)單元的故障或電短路使得整個(gè)電池組無(wú)法使用的問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中的挑戰(zhàn)。
4、進(jìn)一步地,在現(xiàn)有技術(shù)的裝置中,短路問(wèn)題變得十分嚴(yán)重并且加劇。短路產(chǎn)生熱量。由于某些電池的短路產(chǎn)生的熱量可能對(duì)其他未短路的電池來(lái)說(shuō)是致命的。電池緊密地封裝在電池組中,并且未短路的電池也會(huì)由于靠近其他短路的電池而過(guò)熱。過(guò)熱的電池容易爆炸,并且可能是災(zāi)難性的。由此,對(duì)于整個(gè)組以及電池管理系統(tǒng),僅僅一個(gè)電池中的輕微短路就可能是災(zāi)難性的。進(jìn)一步地,由于短路產(chǎn)生的熱量在電池組中產(chǎn)生了單元溫度梯度,從而導(dǎo)致了更高的不平衡。進(jìn)一步地,手動(dòng)點(diǎn)焊可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量變化。
5、由此,本領(lǐng)域需要提供一種用于電池組中的單元的連接系統(tǒng),其至少解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在一個(gè)方面中,本發(fā)明涉及一種用于連接電池組中的多個(gè)單元的互連器?;ミB器包括主互連段和多個(gè)引線鍵合部(wire?bond)。主互連段連接多個(gè)單元。主互連段具有位于第一端與第二端之間的多個(gè)開(kāi)口,這些開(kāi)口適配于電池組中的多個(gè)單元的相應(yīng)的端子。多個(gè)引線鍵合部將主互連段連接到多個(gè)單元的端子。相應(yīng)的多個(gè)引線鍵合部的一端連接到多個(gè)單元的端子,并且另一端連接到主互連段上的多個(gè)連接部分。多個(gè)連接部分基本上靠近多個(gè)單元的相應(yīng)的端子。
2、在一實(shí)施方式中,互連器在主互連段的第一端處具有信號(hào)輸出子段。信號(hào)輸出子段接合到主互連段,并且提供與多個(gè)單元的狀態(tài)相關(guān)的信息。在一實(shí)施方式中,信號(hào)輸出子段由鎳制成,并且具有用于連接到外部監(jiān)測(cè)儀器的裝置。
3、在另一實(shí)施方式中,互連器具有基本上平行于主互連段延伸的母線段。母線段接合到主互連段,并且朝向主互連段的第一端伸展并超出該第一端,以用于提供用于多個(gè)單元的功率輸出的裝置。互連器還包括將主互連段連接到母線段的至少一個(gè)分支部分。至少一個(gè)分支部分在主互連段上的第一位置處將主互連段連接到母線段。
4、在又一實(shí)施方式中,互連器的多個(gè)開(kāi)口包括第一組多個(gè)開(kāi)口和第二組多個(gè)開(kāi)口。第一組多個(gè)開(kāi)口基本上呈直線布置,并且平行于第二組多個(gè)開(kāi)口延伸。第一組多個(gè)開(kāi)口適配于多個(gè)單元中的第一組多個(gè)單元的相應(yīng)的右側(cè)端子。第二組多個(gè)開(kāi)口適配于多個(gè)單元中的第二組多個(gè)單元的相應(yīng)的左側(cè)端子。左側(cè)端子的極性與右側(cè)端子的極性相反。第一組多個(gè)單元和第二組多個(gè)單元在電池組中形成單元陣列。
5、在另一實(shí)施方式中,多個(gè)引線鍵合部中的每一個(gè)均是電熔斷器,該電熔斷器設(shè)計(jì)成在穿過(guò)多個(gè)引線鍵合部中的任一個(gè)的電流超過(guò)預(yù)定電流值時(shí)斷開(kāi)/斷路。預(yù)定電流值取決于引線鍵合部的尺寸和材料。
6、在各種實(shí)施方式中,互連器由多于一種類型的金屬制成,諸如銅、鎳等。
1.一種用于連接電池組(100)中的多個(gè)單元(110)的互連器(200),所述互連器(200)包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連器(200),包括位于所述主互連段(210)的所述第一端(210f)處的信號(hào)輸出子段(230),所述信號(hào)輸出子段(230)接合到所述主互連段(210),以提供與所述多個(gè)單元(110)的狀態(tài)有關(guān)的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的互連器(200),其中,所述信號(hào)輸出子段(230)由鎳制成,并且具有用于連接到外部監(jiān)測(cè)儀器的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連器(200),包括基本上平行于所述主互連段(210)延伸的母線段(240),所述母線段(240)接合到所述主互連段(210),所述母線段(240)朝向所述主互連段(210)的所述第一端(210f)伸展并超出所述主互連段(210)的所述第一端(210f),以用于提供用于所述多個(gè)單元(110)的功率輸出的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的互連器(200),包括將所述主互連段(210)連接到所述母線段(240)的至少一個(gè)分支部分(250),所述至少一個(gè)分支部分(250)在所述主互連段(210)上的第一位置處將所述主互連段(210)連接到所述母線段(240)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連器(200),其中,所述多個(gè)開(kāi)口(212)包括第一組多個(gè)開(kāi)口(212f)和第二組多個(gè)開(kāi)口(212s),所述第一組多個(gè)開(kāi)口(212f)基本上呈直線布置,并且平行于所述第二組多個(gè)開(kāi)口(212s)延伸,所述第一組多個(gè)開(kāi)口(212f)適配于所述多個(gè)單元(110)中的第一組多個(gè)單元(110f)的相應(yīng)的右側(cè)端子(112r),并且所述第二組多個(gè)開(kāi)口(212s)適配于所述多個(gè)單元(110)中的第二組多個(gè)單元(110s)的相應(yīng)的左側(cè)端子(112l),所述左側(cè)端子(112l)的極性與所述右側(cè)端子(112r)的極性相反,所述第一組多個(gè)單元(110f)和所述第二組多個(gè)單元(110s)在所述電池組(100)中形成單元陣列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連器(200),其中,所述多個(gè)引線鍵合部(220)中的每一個(gè)均是電熔斷器,所述電熔斷器設(shè)計(jì)成在穿過(guò)所述多個(gè)引線鍵合部(220)中的任一個(gè)的電流超過(guò)預(yù)定電流值時(shí)斷開(kāi)/斷路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的互連器(200),其中,所述預(yù)定電流值取決于所述引線鍵合部(220)的尺寸和材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連器(200),其中,所述互連器(200)由多于一種類型的金屬制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的互連器(200),其中,所述金屬中的一種是選自包括銅和鎳的組中的一種。