用于牵引电池单元的具有热熔断器的多层端子制造技术

提供一种可包括电池单元阵列的车辆牵引电池组件。所述单元中的每一者都包括相反极性的端子。所述端子的每一者都可具有多个区段层，且所述端子的每一者的所述区段层的至少一个具有小于所述至少一个区段层每一侧的相邻区段层的熔点。所述单元中的其中一者可响应于所述单元中的一者的端子的区段层的至少一个熔化而与其他的单元隔离。该组件还可包括壳体，且熔点小于相邻区段层的熔点的区段层可定位在壳体的外面。熔点小于相邻区段层的熔点的区段层可定位在壳体的内部。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于车辆中使用的高压电池的电池单元和电池单元端子。
技术介绍
车辆，例如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、轻度混合动力电动车辆(MEHV)或重度混合动力电动车辆(FHEV)，可包含能量储存装置，例如高压(HV)电池，作为车辆的推进源。HV电池可包括帮助管理车辆性能和操作的部件和系统。HV电池可包括在电池单元端子与互连器母线之间电气互连的一列或多列的电池单元。HV电池和周围环境可包括热管理系统，以帮助管理HV电池部件、系统和单独的电池单元的温度。
技术实现思路
一种车辆牵引电池组件包括电池单元阵列。每个单元都包括相反极性的端子。每个端子都具有多个区段层，且每个端子的至少一个区段层中的熔点小于该至少一个区段层的每一侧上的相邻区段层的熔点。其中一个单元响应于该一个单元的端子的至少一个区段层熔化而与其他的单元隔离。该组件还可包括壳体，且具有小于相邻区段层的熔点的熔点的区段层可位于壳体的外面。具有小于相邻区段层的熔点的熔点的区段层可位于壳体的内部。对于每个端子，多个区段层可布置成使至少一个区段层的每一侧上的相邻区段层响应于该至少一个区段层熔化而彼此断开连接。对于每个端子，至少一个区段层的每一侧上的相邻区段层可为铜或铝。对于每个端子，至少一个区段层为铟。一种车辆牵引电池单元包括设置在壳体内的电化单元。具有相反电气极性的第一端子和第二端子与单元相连并延伸到壳体的外面。每个端子都包括设置在该端子的下层与上层之间的导电区段，并且该导电区段具有小于下层和上层的熔点。导电区段可设置在壳体的内部。导电区段可设置在壳体的外面。所述熔点可等于或小于与单元的短路状况相关的预定温度。熔点可小于发生单元的热失控的端子温度。导电区段可为金属合金，且熔点可介于75摄氏度与130摄氏度之间。导电区段可被设定尺寸成使得响应于导电区段熔化从而在下层与上层之间形成足以防止下层与上层之间起火花的间隙。一种车辆包括电机和电池单元阵列。电池单元阵列构造成与电机电气相连。每个单元都被构造成将化学能转换为电能，并且每个单元包括壳体以及第一端子和第二端子。具有相反极性的第一端子和第二端子电气连接至单元。每个端子都延伸到壳体的外面并形成下层和上层以及在下层与上层之间设置的中间层。中间层由具有由单元发生短路状况的端子温度所限定的熔点的材料构成，并且该熔点小于下层和上层的熔点。中间层可设置在壳体的外面。中间层可设置在壳体的内部。阵列的其中一个单元可响应于其中一个单元的端子的中间层熔化而与阵列的剩余单元隔离。当中间层熔化时，下层与上层可断开连接。中间层可由铟制成。附图说明图1是示出了电池电动车辆的示意图。图2是包括电池单元阵列的牵引电池组件的一部分的实例的立体图。图3A是具有一对处于第一构造中的多层端子的电池单元的实例的立体图，并且其中一部分的壳体示出为被移除以说明内部部件。图3B是图3A中的电池单元的正视图。图3C是图3A中的电池单元的正视图，示出了处于第二构造中的多层端子。图4A是图3A中的电池单元的立体图，该电池单元具有在另一实例中的处于第一构造中的多层端子。图4B是图4A中的电池单元的正视图。图4C是图4A中的电池单元的正视图，示出了在另一实例中处于第二构造中的多层端子。具体实施方式本文描述了本专利技术的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是实例，并且其他的实施例可采用多种可替代的形式。附图不一定成比例；一些特征可进行放大或缩小以展示特定部件的细节。因此，不应将本文中所公开的具体结构和功能的细节解释为具有限制性，而仅仅是作为教导所属领域的技术人员多方面地采用本实例的代表性基础。如所属领域的一般技术人员所理解，参照任何一个附图所绘示和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中绘示的特征进行组合以产生没有明确绘示或描述的实施例。所绘示的特征的组合可提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于具体应用或实施方式，人们可能期望与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改。图1绘示了插电式混合动力电动车辆(PHEV)的实例的示意图。车辆12可包括一个或多个电机14，一个或多个电机14机械地连接至混合传动系统16。电机14能够作为马达或发电机来运行。另外，混合传动系统16可机械地连接至发动机18。混合传动系统16也可机械地连接至驱动轴20，驱动轴20机械地连接至轮22。当发动机18打开或关闭时，电机14可提供推进和减速能力。电机14也可作为发电机并通过回收通常地作为摩擦刹车系统中的热量被损失的能量而提供燃料经济性优点。电机14也可提供减少的污染物排放，因为在某些条件下混合动力电动车辆12可以电动模式或混合模式运行，以减小车辆12的总体燃料消耗。牵引电池或电池组24储存并提供可被电机14使用的能量。牵引电池24通常提供来自牵引电池24内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆叠)的高压直流输出。电池单元阵列可包括一个或多个电池单元。牵引电池24通过一个或多个接触器(未示出)电气连接至一个或多个电力电子模块26。一个或多个接触器在打开时可将牵引电池24与其他部件隔离并在闭合时可将牵引电池24连接至其他部件。电力电子模块26还电气连接至电机14并提供在牵引电池24与电机14之间双向传输电能的能力。例如，典型的牵引电池24可提供直流电压，而电机14可能需要三相交流电压来工作。电力电子模块26可将直流电压转换成如电机14所需要的三相交流电压。在再生模式中，电力电子模块26可将来自作为发电机的电机14的三相交流电压转换成牵引电池24需要的直流电压。本文中的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合传动系统16可为连接至电机14的齿轮箱，且发动机18可不存在。除提供用于推进的能量外，牵引电池24还可为其他的车辆电气系统提供能量。典型的系统可包括直流/直流转换器模块28，其将牵引电池24的高压直流输出转换为与其他车辆负荷兼容的低压直流供电。其他高压负荷，例如压缩机和电加热器，可直接连接至高压而不使用直流/直流转换器模块28。在典型的车辆中，低压系统电气连接至辅助电池30(例如，12V电池)。电池电子控制模块(BECM)33可与牵引电池24通信。BECM33可作为牵引电池24的控制器且还可包括管理电池单元中的每一者的温度和充电状态的电子监测系统。牵引电池24可具有温度传感器31，例如热敏...

【技术保护点】
一种车辆牵引电池组件，包括：电池单元阵列，每个单元都包括相反极性的端子，每个所述端子都具有多个区段层，且每个所述端子的至少一个区段层的熔点小于在所述至少一个区段层的每一侧上的相邻区段层的熔点。

【技术特征摘要】
2014.10.21 US 14/519,5081.一种车辆牵引电池组件，包括：
电池单元阵列，每个单元都包括相反极性的端子，每个所述端子都具
有多个区段层，且每个所述端子的至少一个区段层的熔点小于在所述至少
一个区段层的每一侧上的相邻区段层的熔点。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，其中一个单元响应于所述其中
一个单元的端子的至少一个区段层熔化而与其他的单元隔离。
3.根据权利要求1所述的组件，还包括壳体，其中，熔点小于相邻区
段层的熔点的区段层定位在所述壳体的外面。
4.根据权利要求1所述的组件，还包括壳体，其中，熔点小于相邻区
段层的熔点的区段层定位在所述壳体的内部。
5.根据权利要求1所述的组件，其中，对于每个所述端子，所述多个
区段层布置成使得至少一个区段层的每一侧上的相邻区段层响应于所述至
少一个区段层熔化而彼此断开连接。
6.根据权利要求1所述的组件，其中，对于每个所述端子，所述至少
一个区段层的每一侧上的相邻区段层为铜或铝。
7.根据权利要求6所述的组件，其中，对于每个所述端子，所述至少
一个区段层为铟。
8.一种车辆牵引电池单元，包括：
设置在壳体内的电化单元；以及
具有相反极性的第一端子和第二端子，所述第一端子和所述第二端子
与所述单元电气连接并延伸到所述壳体的外面，每个所述端子都包括设置
在所述端子的下层与上层之间的导电区段，并且所述导电区段具有小于所
述上层和所述下层的熔点。
9.根据权利要求8所述的电池单元，其中，所述导电区段还设置在所
述壳体的内部。
10.根据权利要求8所述的电池单元，其中，所述导电区段还设置在
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔瓦罗·马西亚，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US