电池系统或储电器电池电芯的电芯连接器、电池和车辆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于电池系统或储电器电池电芯的电芯连接器(10、20、30、40、50、60、70、80)，其中特别是锂离子电池电芯用作电池电芯。该电芯连接器的特征在于，电芯连接器(10、20、30、40、50、60、70、80)具有分别与其关联的熔融保险(14、24、36、48、52、66、76、86)。
【专利说明】电池系统或储电器电池电芯的电芯连接器、电池和车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于机动车辆驱动系统的电池系统或储电器电池电芯的电芯连接器，其中特别是锂离子电池电芯用作电池电芯。
[0002]至少针对储电器的电池电芯设置的电芯连接器(其建立与电动车辆或混合动力车辆的电动机或者与其他彼此连接的电池电芯的导电连接)在其两个接触端部之间具有带有横截面缩减部的区域，该横截面缩减部附加地可以被施加持久的机械预应力。
[0003]在由于短路造成短时电流提高时，在电芯连接器的横截面弱化的部位处出现分离，所述部位构成熔融保险。
[0004]用于驱动电动车辆或混合动力车辆的电池系统的一个或多个电池电芯可以在其接入处于已充电状态的电池系统时，尤其在使用锂离子电池电芯时经由高电压路径将最高600V的工作电压输出给驱动系统。当在有缺陷的锂离子电池电芯中有干扰时，在此短时会出现最高1000A的电流，其会导致整个驱动系统和/或其他彼此连接成电芯复合结构的锂离子电池电芯的不可逆的损伤。受损的锂离子电池电芯因此必须以最短路径与电池系统分离，以便避免对储电器、电动车辆或混合动力车辆的驱动系统的间接损伤。
【背景技术】
[0005]DE 10 2008 043 946 Al展现了一种用于蓄电池电芯的安全装置，其具有布置在弹性电芯包覆物中的电极组和至少一个电端子。该安全装置原理上构造为能够设有锁定件，其将至少一个属于电端子的第一电接触部与至少一个第二电接触部锁定在可松脱的电连接中，其中锁定件构建为在电芯包覆物由于工作时蓄电池电芯的体积改变引起伸展时释放可松脱的连接，以便能够实现将第二接触部与第一接触部分离。
【发明内容】
[0006]本发明基于用于电池系统的电芯连接器，其包括多个锂离子电池电芯，其中，电芯连接器具有分别与其关联的熔融保险。
[0007]这具有如下优点:在有缺陷的锂离子电池中突然有干扰时，出现的短路电流不会被继续传导至电动车辆或混合动力车辆的驱动系统中或其他彼此连接的锂离子电池电芯中。熔融保险在此立刻中断要不然会继续存在电接触。
[0008]因此，熔融保险在其构造方面设计为使得电芯连接器的布置在两个接触部之间的区域设置有缩减部或镂空部。
[0009]由此，在该部位处在锂离子电池电芯中突然出现短路时可以将电芯连接器中断，从而阻止其他与有缺陷的锂离子电池电芯连接的或朝着驱动系统方向的进一步损伤。
[0010]带有在电芯连接器中的机械振动补偿的附加效果的熔融保险的另一种构造可以通过如下方式来实现，电芯连接器具有拱起部形式的补偿元件并且镂空部不在补偿元件的区域中。
[0011]由此，可以更好地补偿车辆振动并且电芯连接器在其横截面弱化的带有镂空部的部位处并不承受可能的材料疲劳危险，其中带有镂空部的部位为熔融保险。
[0012]根据本发明的熔融保险集成在电芯连接器中的另一形式可以是，熔融保险作为构建为线缆连接器或网络连接器(Gewebeverbinder)的电芯连接器的组成部分存在。以这种形式还可以更好地充分利用电池电芯模块中或在电池系统中的安装空间。
[0013]此外，可以存在具有这种类型的特征的电芯连接器，即在两个接触端部通过熔融保险分离时分别形成的断裂部分彼此远离。
[0014]这具有如下优点:避免了由于形成电弧引起的短路的跳跃(LTberspringen )。
[0015]在前面所描述的具有熔融保险的电芯连接器的构造中还可以规定，在电芯连接器中的具有熔融保险的区域具有由塑料构成的外罩部。其防护腐蚀并且例如针对相邻的电池电芯壳体提供附加的绝缘。
[0016]最后概括而言应参考，具有多个彼此电连接的锂离子电池电芯的电池可设有根据本发明所描述类型的电芯连接器。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]参照附图和以下的说明更为详细地描述本发明的实施例。在附图中:
[0018]图1示出了带有镂空部的电芯连接器，
[0019]图2示出了带有缩减部的电芯连接器，
[0020]图3示出了带有拱起部和镂空部的电芯连接器，
[0021]图4示出了带有拱起部、缩减部和镂空部的电芯连接器，
[0022]图5示出了带有集成的熔融保险的线缆连接器或网络连接器，
[0023]图6示出了带有拱起部的电芯连接器，其包括多个板条或者金属膜层，
[0024]图7和图8示出了在由塑料覆盖熔融保险的情况下带有拱起部或镂空部的电芯连接器，以及
[0025]图9和图10示出了电芯连接器，其接触端部的断裂部分相对于彼此同向或反向地远离。
【具体实施方式】
[0026]根据图1示出了其中设置有镂空部12的电芯连接器10。在镂空部12处引起的电芯连接器10的导体横截面的弱化由此实现了熔融保险14的区域。
[0027]在图2中，电芯连接器20在限定区域中具有缩减部22，其与图1类似的方式为电芯连接器20的导体横截面的横截面弱化部，并且就此而言用作熔融保险24。
[0028]在根据图3的构造中，电芯连接器30除了具有镂空部34的熔融保险36之外还具有补偿机械车辆振动的拱起部32。镂空部34在此处于拱起部32的上部区域中。
[0029]参照图4，熔融保险48构建为拱起部44、缩减部46和相对于电芯连接器40中的拱起部44不对称的镂空部42的组合。
[0030]图5示出了设置有镂空部54的熔融保险52集成在导电的线缆连接器或网络连接器56中，其中线缆连接器或网络连接器为电芯连接器50。
[0031]在图6中不出的电芯连接器60由多个板条层或相互叠置的金属膜层62构成,该电芯连接器具有拱起部64，该拱起部为熔融保险66。这种设计的电芯连接器60具有较大的机械强度。板条或膜层62在此在电芯连接器60的接触端部处彼此固定连接。
[0032]利用图7和图8示出了带有拱起部74或镂空部82的熔融保险76、86，其中熔融保险76、86的区域被由塑料构成的外罩部72、84覆盖。
[0033]图9和图10示出了当出现短路时熔融保险的断裂部分90、92、100、102彼此如何偏离。这在熔融保险的区域保持在持续存在机械预应力的情况下是可能的。
【权利要求】
1.用于电池系统的电芯连接器(10、20、30、40、50、60、70、80)，包括多个锂离子电池电芯，其特征在于，电芯连接器(10、20、30、40、50、60、70、80)具有分别与其关联的熔融保险(14、24、36、48、52、66、76、86)。
2.根据权利要求1所述的电芯连接器(10、20)，其中熔融保险(14、24)是电芯连接器(10,20)的布置在两个接触端部之间的、带有镂空部(12)或缩减部(22)的区域。
3.根据权利要求1所述的电芯连接器(40)，其中电芯连接器具有拱起部(44)形式的补偿元件并且镂空部(42)不在补偿元件的区域中。
4.根据权利要求1所述的电芯连接器(50)，其中熔融保险(52)集成到电芯连接器(50)中，该电芯连接器构建线缆连接器或网络连接器(56)。
5.根据权利要求1、2或3所述的电芯连接器(10、20、30、40、60、70、80)，其中在两个接触端部通过熔融保险(14、24、36、48、66、76、86)分离时分别形成的断裂部分(90、92、100、102)彼此远离。
6.根据上述权利要求之一所述的电芯连接器(70、80)，其中具有熔融保险(76、86)的区域在电芯连接器(70、80)之一中具有塑料构成的外罩部(72、84)。
7.带有多个锂离子电池电芯的电池，所述锂离子电池电芯通过根据权利要求1至6之一所述的电芯连接器(10、20、30、40、50、60、70、80)彼此电连接。
8.具有电池的车辆，所述电池包含根据权利要求1至6之一所述的用于各个锂离子电池电芯或一个锂离子电池电芯的电芯连接器(10、20、30、40、50、60、70、80)，其中电池与车辆的驱动系统连接。
【文档编号】H01M2/20GK104205420SQ201380016688
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年1月30日 优先权日:2012年3月28日
【发明者】J·施魏因本茨, K·威普弗勒, M·科尔贝格尔 申请人:罗伯特·博世有限公司, 三星Sdi株式会社