熔丝元件和制造方法技术

一种制造熔丝的方法包括在壳体内设置熔丝元件。熔丝元件具有配置成引导电流通过其中的多个韧丝。然后将机械张力施加至熔丝元件，且将填料添加至壳体以便支撑熔丝元件。然后将填料材料固化。接下来，移除机械张力，其中熔丝元件在移除机械张力之后保留残余拉伸应力。

【技术实现步骤摘要】
熔丝元件和制造方法
本公开涉及一种熔丝元件和一种用于改进熔丝元件的疲劳寿命的制造方法。
技术介绍
此章节的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且未必构成现有技术。熔丝通常用作各种应用中的电流过载的故障保护。当这些熔丝以不同的电流要求而加负载时，循环温度和应力可能导致熔丝过早疲劳或机械故障。电动、混合动力、燃料电池和许多其它类型的车辆使用电池组作为用于驱动车辆的电能的来源。这些车辆采用熔丝系统来在电流过大的情况下提供自动电力中断。
技术实现思路
一种制造熔丝的方法包括在壳体内设置熔丝元件。熔丝元件具有配置成引导电流通过其中的多个韧丝。将机械张力施加至熔丝元件，且将填料添加至壳体以便支撑熔丝元件。然后将填料材料固化。接下来，移除机械张力，其中熔丝元件在移除机械张力之后保留残余拉伸应力。一种制造熔丝的方法包括在壳体内设置熔丝元件。熔丝元件具有配置成引导电流通过其中的多个韧丝。然后将预负载电流施加至熔丝元件，且将填料添加至壳体以便支撑熔丝元件。然后将填料材料固化。接下来，移除预负载电流，其中熔丝元件在移除预负载电流之后保留残余拉伸应力。一种用于电动车辆电池的熔丝包括壳体，其中第一电端子固定至壳体的远端，且第二电端子固定至壳体的近端。熔丝元件布置成在壳体的远端和近端之间延伸。熔丝元件包括布置在壳体的远端和近端之间的多个开口。开口限定在其间延伸的多个韧丝。填料包围熔丝元件并且延伸穿过开口。填料围绕熔丝元件固化以维持多个韧丝处的残余拉伸应力。从本文所提供的描述中将明白进一步应用领域。应当理解的是，该描述和具体实例仅旨在用于说明目的，并且不旨在限制本公开的范围。附图说明本文所述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。图1是根据本公开的示例性蓄电池组件的透视图；图2是主车辆熔丝的透视图；图3A是熔丝元件和壳体的示意图，其中熔丝元件机械地保持张紧；图3B是图3A的熔丝元件和壳体的示意图，其中添加了填料且填料被固化；图3C是图3A的熔丝元件和壳体的示意图，其中移除了机械张力；图4A是另一个熔丝元件和壳体的示意图，其中将预负载电流施加至该熔丝元件；图4B是图4A的熔丝元件和壳体的示意图，其中添加了填料且填料被固化；图4C是图4A的熔丝元件和壳体的示意图，其中移除了熔丝元件中的预负载电流；图5A是添加有未加工的热固性粘合剂的另一个熔丝元件和壳体的示意图；图5B是图5A的熔丝元件、壳体和粘合剂的示意图，其中将热源施加至熔丝元件；图5C是图5A的熔丝元件、壳体和粘合剂的示意图，其中移除了熔丝元件中的热源；以及图6A是另一个熔丝元件和壳体的示意性正视图；以及图6B是图6A的熔丝元件和壳体的示意性侧视图。具体实施方式以下描述在本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在整个附图中，对应的附图标号指示相同或对应的部分和特征。另外，为了说明的目的，使用诸如“顶部”、“侧面”、“后面”、“下部”和“上部”等方向，且除非另有说明，否则不旨在要求具体定向。这些方向仅作为对所提供的实施例的参考系而提供，但是可在替代应用中改变。电动车辆是由电动机推进，该电动机从设计成在持续时间段内提供动力的蓄电池组件接收电力。蓄电池组件的设计因制造商和具体应用而异；然而，基本的所需功能是通过简单的机械和电气部件系统的组合来执行。在一个示例中，单个电池单元可具有不同的化学和/或物理形状，但是它们结合串联和并联连接的许多分立单元以实现总电压和电流要求。分立单元可接合在一起以完成用于电流的电路径。为了帮助制造和组装，接合的单元然后可被分组成模块，模块进而由主车辆熔丝接合。主车辆熔丝可用于在短路条件下分流或限制蓄电池组件的电流。现在参考图1，蓄电池组件10被示为具有纵向支腿12和十字支腿14。纵向支腿12支撑分别包括72个单元和90个单元的第一电池模块16和第二电池模块18。具有126个电池的第三电池模块22被支撑在十字支腿14上。每个电池模块16、18、22包括沿其长度堆叠的多个电压温度子模块(VTSM)，每个模块包括电池单元、重复框架、护套和泡沫。每个VTSM均具有正突片和负突片，其接合至相邻VTSM的突片，以感测在每个充满电的电池模块之间流动的电压(例如，约40伏至50伏的输出电压)。电池模块可由主车辆熔丝20可操作地连接，使得电池模块配置成存储可用于操作车辆的电能。在所示的实施例中，主车辆熔丝20可操作地连接在纵向支腿12和十字支腿14之间；然而，应当理解的是，任何数量的电池模块均可由主车辆熔丝20互连。现在参考2，主车辆熔丝20可包括封闭壳体28的第一电端子24和第二电端子26。第一电端子24可固定至壳体28的远端，且第二电端子26可通过已知的方法(诸如，通过焊接、软焊或机械紧固)固定至壳体28的近端。主车辆熔丝20可包括金属熔丝元件30，该金属熔丝元件在其中心部分处具有穿孔开口32，以便形成将第一电端子24接合至第二电端子26的韧丝34。片材30可通过用于诸如通过冷轧工艺提供薄轮廓(例如，1mm厚度)的任何工艺形成，并且由高纯度材料(例如，Cu)形成，该材料用于对主车辆熔丝20提供改善的疲劳寿命和更大导电性。虽然开口32在整个不同图中被描绘为圆形，但是还应当理解的是，任何形状或配置均可用于开口(例如，弯曲的凹口、椭圆形)，以便将电池电流集中通过其间延伸的韧丝34。熔丝元件30还可由布置在壳体28内的填料36支撑。填料36可选自不导电且能够承受主车辆熔丝20上的电负载的任何材料。在这方面，填料可为例如硅酸钠、聚合复合材料、纯净或增强的热塑性塑料，或纯净或增强的热固性材料。主车辆熔丝20可与电池模块16、18、22串联布置，以承载通过电路的电池电流。可经由诸如电流表等电流测量装置或利用其它已知方法来测量电流。在所示的实施例中，主车辆熔丝20的电阻由于电流而生热。如果超过预定义值的电流流过，那么主车辆熔丝20上升至可能在韧丝34处熔化熔丝元件30的高温，由此断开电路。虽然电流过载是设计的故障模式，但是某些驾驶操控也可能导致韧丝34处的温度和应力循环，从而导致韧丝34机械地失效，而不会有过大的电流流动。具体地，由于韧丝34处的翘曲和弯曲和/或由于熔丝元件30所经受的压缩疲劳，韧丝34可能失效。维持在熔丝元件30中的残余拉伸应力将减小循环负载期间的最大压缩应力，由此在不损害主车辆熔丝20的功能性的情况下延长其寿命。现在参考图3A至3C，描绘了用于在主车辆熔丝120上施加残余拉伸应力的过程。如图3A中所示，熔丝元件120被示为具有壳体128和布置在其中的金属熔丝元件130。熔丝元件130在制造期间机械地保持张紧，如箭头140、142所示。接下来，如图3B中所示，将填料136添加至壳体128，以便封闭熔丝元件130并且渗透至其中的穿孔开口132中。然后将填料136固化，同时仍然对熔丝元件130施加张力。在填料136固化之后，移除机械张力，从而导致熔丝元件120中具有残余拉伸应力(参见图3C)。现在参考图4A至4C，描绘了用于在主车辆熔丝220上施加残余拉伸应力的另一个过程。如图4A中所示，主车辆熔丝220被示为具有壳体228和布置在其中的熔丝元件230。经由电路244用预负载电流对金属熔丝元件230进行加热，以使熔丝元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造熔丝的方法，包括：在壳体内设置熔丝元件，所述熔丝元件具有配置成引导电流通过其中的多个韧丝；将机械张力施加至所述熔丝元件；将填料添加至所述壳体以便支撑所述熔丝元件；将所述填料固化；以及移除所述机械张力，其中所述熔丝元件在移除所述机械张力之后保留残余拉伸应力。

【技术特征摘要】
2016.10.14 US 15/2934111.一种制造熔丝的方法，包括：在壳体内设置熔丝元件，所述熔丝元件具有配置成引导电流通过其中的多个韧丝；将机械张力施加至所述熔丝元件；将填料添加至所述壳体以便支撑所述熔丝元件；将所述填料固化；以及移除所述机械张力，其中所述熔丝元件在移除所述机械张力之后保留残余拉伸应力。2.根据权利要求1所述的制造熔丝的方法，其中当过载电流流过所述熔丝元件时，所述熔丝元件在所述多个韧丝中的至少一个韧丝处具有预定故障模式。3.根据权利要求1所述的制造熔丝的方法，进一步包括：第一电端子，其固定在所述壳体的远端处；以及第二电端子，固定在所述壳体的近端处，其中所述第一和第二电端子固定至电池用于将电池电流集中通过所述熔丝元件。4.根据权利要求1所述的制造熔丝的方法，其中所述填料是不导电的。5.根据权利要求1所述的制造熔丝的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·W·布朗，范悦，D·W·富尔茨，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US