用于牵引电池的汇流条的热障的制作方法

1.本公开总体涉及一种热障系统，并且更具体地涉及一种牵引电池内的汇流条总成的热障系统。


背景技术：

2.电动化车辆的电池组可以包括以一个或多个电池阵列布置的电池单元组。汇流条可用于向和从电池单元分配电力，以及向和从电池组分配电力。


技术实现要素：

3.在一些方面，本文描述的技术涉及一种汇流条总成，其包括：汇流条芯部，所述汇流条芯部被配置为将第一部件电耦接到第二部件，所述汇流条芯部具有将所述汇流条芯部直接连接至所述第一部件的第一连接部分和将所述汇流条芯部直接连接至所述第二部件的第二连接部分；以及热障系统，所述热障系统覆盖所述汇流条芯部，所述汇流条芯部包括所述第一连接部分、所述第二连接部分或两者。
4.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述第一部件是牵引电池组的第一电池阵列。
5.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述第二部件是牵引电池组的第二电池阵列。
6.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述第一连接部分直接接触所述第一电池阵列的端子。
7.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其还包括将所述第一连接部分直接固定至所述端子的机械紧固件。
8.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其还包括所述机械紧固件的包覆成型的帽。
9.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其还包括所述热障系统的铰链盖，所述铰链盖被配置为可枢转地连接至所述热障系统的另一部分，使得所述铰链盖可枢转至覆盖所述第一连接部分和所述机械紧固件的位置。
10.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其还包括所述热障系统的卡扣配合式盖和卡扣配合式基座，所述卡扣配合式盖和所述卡扣配合式基座被配置为卡扣在一起以覆盖所述第一连接部分和所述机械紧固件。
11.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述热障系统是聚合物或聚合物基材料。
12.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述汇流条芯部是金属或金属合金。
13.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述热障系统至少部分地是包覆成型到所述汇流条芯部的一部分的包覆成型的热障系统。
14.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述热障系统至少部分地是围绕所述汇流条芯部的至少一部分卡扣配合的卡扣配合式热障系统。
15.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述热障系统包括粘附地固定至所述汇流条芯部的带。
16.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述热障系统包括粘附地固定至所述汇流条芯部的涂层。
17.在一些方面，本文所述的技术涉及一种汇流条总成，其中所述热障系统覆盖所述第一连接部分和所述第二连接部分两者。
18.在一些方面，本文所述的技术涉及一种减少电池组内的热能传递的方法，其包括：将汇流条芯部的连接部分直接连接到第一部件；使用所述汇流条芯部将所述第一部件电耦接至第二部件；以及用热障系统覆盖所述汇流条芯部的区域，所述区域包括所述连接部分。
19.在一些方面，本文所述的技术涉及一种方法，其中所述热障系统被包覆成型至所述汇流条芯部。
20.在一些方面，本文所述的技术涉及一种方法，其中所述热障系统卡扣配合至所述汇流条芯部。
21.在一些方面，本文所述的技术涉及一种方法，其还包括使用机械紧固件将所述汇流条芯部的所述连接部分直接连接至所述第一部件。
22.在一些方面，本文所述的技术涉及一种方法，其还包括将所述汇流条芯部的所述连接部分直接连接至所述第一部件的端子。
23.可以独立地或以任何组合方式采用前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案，包括它们的各种方面或相应各个特征中的任何一个。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。
附图说明
24.根据具体实施方式，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。随附于具体实施方式的附图可以简要地描述如下：
25.图1示出了示例电动化车辆的侧视图。
26.图2示意性地示出了根据本发明的示例性方面的连接来自图1的车辆的牵引电池组的部件的汇流条总成。
27.图3示出了处于牵引电池组的安装位置中的图2的汇流条总成的顶视图。
28.图4示出了图3的汇流条总成的顶部透视图。
29.图5示出了图3的汇流条总成的底部透视图。
30.图6示出了沿图5中的线6-6截取的截面图。
31.图7示出了图3中的部件中的一者的端子。
32.图8示出了在围绕汇流条芯部卡扣配合热障系统之前根据本公开的另一个示例性方面的汇流条总成。
33.图9示出了可以与图8的热障系统一起使用的铰链覆盖件的类型。
34.图10示出了在将卡扣配合式覆盖件卡扣配合在汇流条芯部的连接部分上方之前可以与图8的热障系统一起使用的卡扣配合式覆盖件的类型。
35.图11示出了在将卡扣配合式覆盖件卡扣配合在汇流条芯部的连接部分上方之后图10的卡扣配合式覆盖件的类型。
具体实施方式
36.典型牵引电池组包括具有内部的外壳。电池阵列和其他部件保持在内部内。汇流条可以用于电耦接电池阵列和其他部件。汇流条可以用于电耦接牵引电池组与在内部之外的部件。
37.本公开详述了一种用于汇流条的热障。汇流条与牵引电池组的电池阵列相关联。热障可以是不导电的保护层。热障可以在热事件期间帮助减慢汇流条的消耗。这可以降低热事件扩展到电池组的另一个电池阵列的可能性。
38.参考图1，电动化车辆10包括牵引电池组14、电机18和车轮22。牵引电池组14为电机18供电，所述电机将电力转换为扭矩以驱动车轮22。电池组14可以是相对高压电池。
39.在示例性实施例中，电池组14固定到电动化车辆10的车身底部26。在其他示例中，电池组14可位于电动化车辆10的其他地方。电池组14可使用例如条带和机械紧固件固定到车身底部26。
40.电动化车辆10是纯电动车辆。在其他示例中，电动化车辆10是混合动力电动车辆，其选择性地使用由内燃发动机(替代电机或者是对电机的补充)提供的扭矩来驱动车轮。一般而言，电动化车辆10可以是具有牵引电池组的任何类型的车辆。
41.现在参考图2且继续参考图1，电池组14包括容纳电池阵列34和汇流条38的外壳30。电池阵列34通过汇流条38彼此电耦接。其他汇流条可以用于将电池阵列34中的一个或多个电耦接到外壳30内的其他部件，或者耦接到外壳30外部的部件。
42.现在参考图3至图6，在该示例中，汇流条38连接到电池阵列34的端子46。在该示例中，螺纹紧固件50用于将汇流条38的每个端部直接连接至端子46中的一者。
43.示例汇流条38是具有基本上由热障系统58覆盖的汇流条芯部54的汇流条总成。汇流条芯部54包括连接部分56，在该示例中，所述连接部分是直接连接到端子46的汇流条38的部分。
44.众所周知，热事件可以是电池阵列内的温度快速升高。例如，热事件可能是由于过度充电、过度放电或短路引起的。
45.在电池单元热传播事件期间，热障系统58可以帮助减慢热能从电池环境传递通过汇流条38的速率以及汇流条38消耗的速率。保持非导电材料可以帮助将电能隔离到汇流条连接点，诸如图6的连接点，而不是使电能级联传递到相邻部件。如果例如，电池阵列34中的一个经历热事件，则热能的移动可能导致仅消耗汇流条38的非导电材料的部分。由于热障系统58，可以减少与相邻电池阵列的部件，诸如相邻电池阵列的外壳的意外电连接。因此，减少了相邻电池阵列34经历热事件的机会。
46.汇流条芯部54是金属或金属合金。在示例性实施例中，汇流条芯部54是铜。电力通过汇流条38的汇流条芯部54部分传递。
47.在示例性实施例中，热障系统58是包覆成型到汇流条38上的聚合物基材料。聚合物基材料可以是被配置为连续五分钟承受700至800摄氏度温度的暴露的材料。材料可以另外被配置为在小于40秒内承受高达1000摄氏度的温度。
48.材料可以是非卤化的，并且可以具有相对高的介电强度和大约600伏或更高的高相比漏电起痕指数。
49.在具体示例中，热障系统58的聚合物材料由提供集成的无机添加剂的长/短玻璃纤维组成。添加剂可以是包括在聚合物树脂中的膨胀材料。在一些示例中，高温聚合物材料在暴露于高于140摄氏度的温度时可以创建炭层，这可以建立热障并且增加热阻，以便帮助防止电短路从一个电池阵列34通过汇流条38到达另一个汇流条，并且通过电路径中的其他金属。
50.将热障称为包覆成型的暗示结构。本领域的技术人员将能够在结构上区分包覆成型到汇流条芯部的热障与未包覆成型到汇流条芯部的热障。
51.值得注意的是，热障系统58覆盖汇流条38的连接部分56，这与这些区域未被覆盖的情况相比可更有助于减慢热能的移动。尽管两个连接部分56都被示例热障系统58覆盖，但是其他示例可以仅覆盖连接部分56中的一个。
52.紧固件50可以是聚合物材料，或者如在该示例中所示，可以在紧固件50的金属或金属合金头部66上方具有包覆成型的帽62。使紧固件50是聚合物或具有包覆成型的帽62可以减慢通过紧固件的热能传递。
53.如图7所示，被配置为承受高温的带70可以被放置在端子46周围以帮助进一步遏制热能。带70可以帮助填充汇流条38的热障系统58与电池阵列34之间的任何间隙。
54.现在参考图8，另一个示例汇条总成138包括汇流条芯部154和卡扣配合至汇流条芯部154的多件式热障158。多件式热障158可以与汇流条芯部154分开成型，并且随后在组装期间卡扣配合在汇流条芯部154的上方。
55.出于示例性目的，使用两种类型的连接覆盖件来覆盖汇流条芯部154的连接部分156。图9中示出了第一覆盖件类型156a。第一覆盖件类型156a包括铰链盖144a，其围绕枢转点p枢转。第一覆盖件类型156a的部分与图8中所示的热障158的其他件一起成型。铰链盖144a可以根据需要打开和关闭，以触及将连接部分156连接至电池阵列34的紧固件。
56.在图10和图11中示出了第二覆盖件类型156b。第二覆盖件类型156b包括卡扣配合到基座145b的盖144b。第二覆盖件类型156b是卡扣配合式覆盖件。第二覆盖件类型156b与图8所示的热障158的其他件分开成型。盖144b可以根据需要移除以触及将汇流条总成138连接至电池阵列34的紧固件。
57.在一个示例中，第二覆盖件类型156b是纤维填充的硅树脂材料。配方还可以包括气凝胶、玻璃气泡和三聚氰胺。在一个示例中，高温硅树脂的配方可以如下表a所示。
[0058][0059]
在其他示例中，热障未被包覆成型，如结合图3至图6的示例性实施例所示，或者卡
扣配合，如结合图8至图11的示例性实施例所示。相反地，这些实施例中所示的热障可以是带或涂层。带可以是例如围绕汇流条芯部缠绕的二氧化硅带，或者是粘附地固定到汇流条芯部的涂层。带或涂层变型可以延伸以覆盖汇流条芯部的端子连接部分。替代地，图10和图11的第二覆盖件类型156b可以用于覆盖端子连接部分，并且带或涂层用于覆盖汇流条芯部的其他区域。
[0060]
所公开的示例的特征包括使用汇流条上的热障来减轻电池阵列与其他部件之间的热能传递。
[0061]
先前描述在本质上是示例性的而非限制性的。对所公开的示例作出的变化和修改对于本领域技术人员而言可能变得显而易见，所述变化和修改不一定脱离本公开的本质。因此，只能通过研究所附权利要求来确定赋予本公开的保护范围。

技术特征：
1.一种汇流条总成，其包括：汇流条芯部，所述汇流条芯部被配置为将第一部件电耦接到第二部件，所述汇流条芯部具有第一连接部分，所述第一连接部分将所述汇流条芯部直接连接至所述第一部件；以及第二连接部分，所述第二连接部分将所述汇流条芯部直接连接至所述第二部件；以及热障系统，所述热障系统覆盖所述汇流条芯部，所述汇流条芯部包括所述第一连接部分、所述第二连接部分或两者。2.如权利要求1所述的汇流条总成，其中所述第一部件是牵引电池组的第一电池阵列，并且任选地，其中所述第二部件是所述牵引电池组的第二电池阵列。3.如权利要求2所述的汇流条总成，其中所述第一连接部分直接接触所述第一电池阵列的端子，并且任选地，所述汇流条总成还包括将所述第一连接部分直接固定到所述端子的机械紧固件。4.如权利要求3所述的汇流条总成，其还包括所述机械紧固件的包覆成型的帽。5.如权利要求3所述的汇流条总成，其还包括所述热障系统的铰链盖，所述铰链盖被配置为可枢转地连接至所述热障系统的另一部分，使得所述铰链盖可枢转至覆盖所述第一连接部分和所述机械紧固件的位置。6.如权利要求3所述的汇流条总成，其还包括所述热障系统的卡扣配合式盖和卡扣配合式基座，所述卡扣配合式盖和所述卡扣配合式基座被配置为卡扣在一起以覆盖所述第一连接部分和所述机械紧固件。7.如权利要求1所述的汇流条总成，其中所述热障系统是聚合物或聚合物基材料，并且任选地，其中所述汇流条芯部是金属或金属合金。8.如权利要求1所述的汇流条总成，其中所述热障系统至少部分地是包覆成型到所述汇流条芯部的一部分的包覆成型的热障系统，或者其中所述热障系统至少部分地是围绕所述汇流条芯部的至少一部分卡扣配合的卡扣配合式热障系统。9.如权利要求1所述的汇流条总成，其中所述热障系统包括粘附地固定至所述汇流条芯部的带。10.如权利要求1所述的汇流条总成，其中所述热障系统包括粘附地固定至所述汇流条芯部的涂层。11.如权利要求1所述的汇流条总成，其中所述热障系统覆盖所述第一连接部分和所述第二连接部分两者。12.一种减少电池组内的热能传递的方法，其包括：将汇流条芯部的连接部分直接连接到第一部件；使用所述汇流条芯部将所述第一部件电耦接至第二部件；以及用热障系统覆盖所述汇流条芯部的区域，所述区域包括所述连接部分。13.如权利要求12所述的方法，其中所述热障系统包覆成型至所述汇流条芯部，或者所述热障系统卡扣配合至所述汇流条芯部。14.如权利要求12所述的方法，其还包括使用机械紧固件将所述汇流条芯部的所述连接部分直接连接至所述第一部件。15.如权利要求12所述的方法，其还包括将所述汇流条芯部的所述连接部分直接连接至所述第一部件的端子。

技术总结
本公开提供了“用于牵引电池的汇流条的热障”。一种汇流条总成包括汇流条芯部，所述汇流条芯部被配置为将第一部件电耦接到第二部件。所述汇流条芯部具有第一连接部分，其将所述汇流条芯部直接连接至所述第一部件；以及第二连接部分，其将所述汇流条芯部直接连接至所述第二部件。热障系统覆盖所述汇流条芯部，所述汇流条芯部包括所述第一连接部分、所述第二连接部分或两者。部分或两者。部分或两者。


技术研发人员：B
受保护的技术使用者：福特全球技术公司
技术研发日：2023.02.03
技术公布日：2023/8/21