蓄電池和機(jī)動(dòng)車的制作方法
【專利摘要】依據(jù)本發(fā)明提出一種蓄電池(10)，其具有至少兩個(gè)蓄電池單元(20、21)和在至少兩個(gè)蓄電池單元中的一個(gè)(20)的蓄電池電極與至少兩個(gè)蓄電池單元中的另外一個(gè)(21)的蓄電池電極之間的電連接(30)。在此由電連接(30)分岔出用于測(cè)量蓄電池單元(20、21)中的至少一個(gè)的蓄電池單元電壓的另外的電連接(40)。所述蓄電池(10)的特征在于，另外的電連接(40)包括至少兩個(gè)部段，其中部段被設(shè)置為用于不同的最大電流強(qiáng)度。這實(shí)現(xiàn)了將部段設(shè)置為熔化保險(xiǎn)裝置，其在設(shè)置在不同的最大電流強(qiáng)度之間的熔化電流強(qiáng)度下熔化。因此，相比于使用單個(gè)保險(xiǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)在蓄電池單元監(jiān)控中的保險(xiǎn)裝置的有利的并且簡(jiǎn)單的表示，保險(xiǎn)裝置在短路時(shí)切斷連接。
【專利說(shuō)明】蓄電池和機(jī)動(dòng)車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蓄電池模塊，其具有至少一個(gè)帶有蓄電池單元例如鋰離子蓄電池單元的蓄電池，如其例如應(yīng)用在電動(dòng)或混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車的牽引用蓄電池、亦即具有至少部分地或有時(shí)地電驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)動(dòng)車中。因此，本發(fā)明也涉及一種機(jī)動(dòng)車。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池由于改善的存儲(chǔ)能力、更頻繁的再充電能力、更高的能量密度和下降的自放電一直被更廣泛地采用。具有較小的蓄能能力的蓄電池例如用于小的可攜帶的電子裝置，如移動(dòng)電話、膝上電腦、攝像機(jī)、電動(dòng)工具、mp3播放器以及諸如此類，而具有高的能力的蓄電池作為用于驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛等等的發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置或者作為靜止的蓄電池投入使用。
[0003]蓄電池能夠例如通過蓄電池模塊的串聯(lián)連接形成，其中部分地也能夠?qū)崿F(xiàn)蓄電池模塊的并聯(lián)連接并且所述蓄電池模塊在其側(cè)能夠由串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的蓄電池單元組成。
[0004]鋰離子技術(shù)注定適用于應(yīng)用的較寬的使用領(lǐng)域。鋰離子蓄電池單元具有至少一個(gè)正和負(fù)的電極(陰極或陽(yáng)極)，鋰離子(Li+)能夠可逆地嵌入或者又脫出。因此鋰離子的嵌入或者鋰離子的脫出發(fā)生，所謂的鋰離子導(dǎo)電鹽的存在是必要的。在大多現(xiàn)在于市場(chǎng)上可獲得的基于鋰離子蓄電池單元的蓄電池中，將六氟磷酸鋰(LiPF6)作為鋰導(dǎo)電鹽使用。這不僅適用于小的可攜帶的電子裝置的領(lǐng)域中而且適用于在機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域中。
[0005]其他已知的蓄電池化學(xué)系統(tǒng)是基于鎳氫蓄電池單元、鋰金屬聚合物蓄電池單元和鋰聚合物蓄電池單元的蓄電池。
[0006]為了控制蓄電池單元的單個(gè)電壓和溫度，傳感器導(dǎo)線由蓄電池單元連接端引導(dǎo)到電壓監(jiān)控裝置例如蓄電池單元監(jiān)控印刷電路板。
[0007]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，傳感器導(dǎo)線通常被構(gòu)造為電纜或沖壓網(wǎng)格，其中導(dǎo)線橫截面是小的。在短路時(shí)由于小的橫截面全部導(dǎo)線都熔化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]按照本發(fā)明提出一種蓄電池，其具有至少兩個(gè)蓄電池單元和在所述至少兩個(gè)蓄電池單元中的一個(gè)的蓄電池電極與所述至少兩個(gè)蓄電池單元中的另一個(gè)的蓄電池電極之間的電連接，其中，由所述電連接分岔出用于測(cè)量所述蓄電池單元中的至少一個(gè)的蓄電池單元電壓的另外的電連接。
[0009]所述蓄電池的特征在于，所述另外的電連接包括至少兩個(gè)部段，其中，所述部段被設(shè)置為用于不同的最大電流強(qiáng)度。
[0010]這實(shí)現(xiàn)了將所述部段設(shè)置為熔化保險(xiǎn)裝置，其在設(shè)置在不同的最大電流強(qiáng)度之間的熔化電流強(qiáng)度下熔化。因此，相比于單個(gè)保險(xiǎn)裝置的使用實(shí)現(xiàn)了對(duì)在蓄電池單元監(jiān)控中的保險(xiǎn)裝置的有利的并且簡(jiǎn)單的表示，所述保險(xiǎn)裝置在短路時(shí)切斷連接。[0011 ] 在一個(gè)實(shí)施形式中，所述不同的最大電流強(qiáng)度至少包括低于熔化電流強(qiáng)度的較低的最大電流強(qiáng)度和高于所述熔化電流強(qiáng)度的較高的最大電流強(qiáng)度，其中所述部段中的至少一個(gè)部段被設(shè)置為熔化部段用于所述較低的最大電流強(qiáng)度并且在所述熔化電流強(qiáng)度下熔化，而所述部段中的至少另一個(gè)部段被設(shè)置為用于較高的最大電流強(qiáng)度并且在所述熔化電流強(qiáng)度下不熔化。
[0012]有利地，所述熔化部段對(duì)于視覺控制是可進(jìn)入的。
[0013]因此，能夠?qū)⑺霾慷沃械闹辽倭硪粋€(gè)部段以塑料外套加套并且所述熔化部段未被加套。
[0014]這改善了分離效果。
[0015]在所述一個(gè)或另外的實(shí)施形式中所述熔化部段與具有較高的最大電流強(qiáng)度的兩個(gè)另一個(gè)部段相鄰。
[0016]那么，所述兩個(gè)另一個(gè)部段的主擴(kuò)展方向能夠相互平行并且沿著與平行的主擴(kuò)展方向垂直的方向相互間具有不等于零的間隔。
[0017]對(duì)于分離效果能夠特別有利的是，如果所述兩個(gè)另一個(gè)部段沿著平行的主擴(kuò)展方向的方向相互間具有至少三毫米的間隔。
[0018]如果另外的熔化部段與所述兩個(gè)另一個(gè)部段中的一個(gè)相鄰，那么所述兩個(gè)另一個(gè)部段中的一個(gè)沿所述平行的主擴(kuò)展方向的方向具有至少兩毫米的擴(kuò)展。而且如果通過電弧在第一熔化部段的熔化之后導(dǎo)致分離效果的消除，那么這引起了所述另外的熔化部段的熔化。通過位于所述熔化部段之間的部段的長(zhǎng)度可靠地防止另外的電壓電弧。
[0019]如果所述擴(kuò)展可達(dá)五毫米，那么對(duì)于分離效果能夠特別有利的是。
[0020]依據(jù)本發(fā)明也提出了一種具有依據(jù)本發(fā)明的蓄電池的機(jī)動(dòng)車。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]根據(jù)附圖和隨后的描述對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)闡明。其中:
[0022]圖1示出了依據(jù)本發(fā)明的蓄電池的示例性的實(shí)施形式；
[0023]圖2示出了在一個(gè)依據(jù)本發(fā)明的蓄電池中的用于測(cè)量蓄電池單元電壓的電連接的示例性的第一實(shí)施形式；以及
[0024]圖3示出了在一個(gè)依據(jù)本發(fā)明的蓄電池中的用于測(cè)量蓄電池單元電壓的電連接的示例性的第二實(shí)施形式。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在圖1中示出了具有兩個(gè)借助于電連接30電連接的蓄電池單元20、21的蓄電池
10。多個(gè)蓄電池單元是可能的，其中，該蓄電池單元可以串聯(lián)和/或并聯(lián)相互連接。由電連接30分岔出另外的到一個(gè)未示出的電壓測(cè)量機(jī)構(gòu)的電連接40。
[0026]電壓測(cè)量機(jī)構(gòu)能夠例如實(shí)現(xiàn)為蓄電池單元監(jiān)控電子裝置、蓄電池控制裝置、蓄電池管理系統(tǒng)或蓄電池的一部分并且適合于確定在所述分岔與所述蓄電池電極11、12中的一個(gè)之間的電壓并且因此確定所述兩個(gè)蓄電池單元20、21中的至少一個(gè)的蓄電池單元電壓。
[0027]電連接40在此具有部段41、42，所述部段在最大電流強(qiáng)度上是不同的，所述部段各自被設(shè)置用于所述最大電流強(qiáng)度。部段中的至少一個(gè)部段41被設(shè)置為熔化部段并且在一個(gè)大于或等于熔化部段的最大電流強(qiáng)度但是低于另一個(gè)部段42的一個(gè)或多個(gè)最大電流強(qiáng)度的熔化電流強(qiáng)度時(shí)熔化。
[0028]然后，具有在所述熔化電流強(qiáng)度與較大的最大電流強(qiáng)度之間的電流強(qiáng)度的電流引起在部段41的區(qū)域中的熔化，而在另一個(gè)部段42的區(qū)域中沒有相應(yīng)的改變。
[0029]實(shí)現(xiàn)將不同的最大電流強(qiáng)度用于連接40的不同的部段的一種可能是垂直于相應(yīng)的部段的主擴(kuò)展方向使用不同的橫截面。在實(shí)踐中已經(jīng)表明，設(shè)有具有一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)部段42減少10%的橫截面的熔化部段。沿其主擴(kuò)展方向一至十毫米長(zhǎng)的熔化部分41在試驗(yàn)中表明了好的分離特征。
[0030]也能夠結(jié)合減小的橫截面投入使用的另一種可能在于使用不同的材料。特別地，鋁已經(jīng)表明為用于所述一個(gè)或所述多個(gè)熔化部段的材料，因?yàn)殇X是有利的并且在過載時(shí)快速地熔化。
[0031]所有的部段或者僅僅所述熔化部段可以實(shí)現(xiàn)為沖壓網(wǎng)格。
[0032]在一個(gè)示例性的在附圖中未示出的實(shí)施形式中連接40與連接30的分岔部由鋁制造并且設(shè)置為熔化部段。熔化部段能夠例如實(shí)現(xiàn)在從電連接40到電纜套或到設(shè)置在電連接30上的終端的過渡上。在用于蓄電池單元監(jiān)控的設(shè)有由鋁構(gòu)成的導(dǎo)體電路的薄片印刷電路板的使用中可以將熔化部段實(shí)現(xiàn)為該導(dǎo)體電路之一。
[0033]在圖2中示出了具有部段41、42的、用于蓄電池單元電壓確定的示例性的電連接40。
[0034]連接40在此具有兩個(gè)以塑料外套50加套的部段42，其通過未被加套的部段41相互連接。未被加套的部段42在兩側(cè)與未加套的部段41相鄰。未加套的部段41在此在一個(gè)實(shí)施形式中具有一個(gè)相比于加套的部段42更小的橫截面，其中所述橫截面中的每個(gè)垂直于相應(yīng)的部段41、42的主擴(kuò)展方向。
[0035]在熔化部段41上的缺少的外套實(shí)現(xiàn)了熔化部段41的簡(jiǎn)單的視覺控制以及在其熔化之后改善的分離效果。與之相對(duì)地熔化部段41的外套提供了更好的保護(hù)以便防止在事故情況下通過導(dǎo)電物體或流體又消除隔離效果。
[0036]在圖2中示出的實(shí)施例中加套的部段42的主擴(kuò)展方向相互平行，但是沿垂直于平行的主擴(kuò)展方向的方向相互錯(cuò)開。加套的部段42沿垂于與平行的主擴(kuò)展方向的方向具有不等于零的間隔60。因此熔化部段的主擴(kuò)展方向不平行于所述平行的主擴(kuò)展方向。因此，熔化部段沿熔化部段的主擴(kuò)展方向的擴(kuò)展大于在加套的部段42之間沿平行的主擴(kuò)展方向的方向的另一個(gè)不等于零的間隔70。至少三毫米的間隔70示出了在熔化部段熔化之后所述部段42之間的電壓電弧的顯著的減少。
[0037]在圖3中示出了用于測(cè)量在依據(jù)本發(fā)明的蓄電池10中的蓄電池單元電壓的電連接40的另一實(shí)施例。圖3中的電連接40示例性地具有兩個(gè)熔化部段41，多個(gè)熔化部段41也是可能的。在兩側(cè)部段42與熔化部段41中的每個(gè)相鄰，部段42通過相應(yīng)的熔化部段41電連接。圖3的兩個(gè)熔化部段41因此在兩側(cè)與一個(gè)中間的部段42相鄰并且通過中間的部段42電連接。沿著中間的部段42的主擴(kuò)展方向熔化部段41具有不等于零的間隔80。在實(shí)踐中已經(jīng)表明適合的是兩至五毫米的熔化部段間隔80。
[0038]在使用單個(gè)熔化部段41時(shí)沿主擴(kuò)展方向的熔化部段擴(kuò)展的變大引起了在熔化部段熔化之后在部段42之間的電壓電弧的減少。在多個(gè)熔化部段41情況下，能夠小地亦即在一或者幾個(gè)毫米的范圍中選擇沿主擴(kuò)展方向的熔化部段擴(kuò)展。在多個(gè)熔化部段41的情況下，通過在熔化多個(gè)部段41之后使得在其間可能出現(xiàn)電壓電弧的部段42附加地相互間隔大致熔化部段間隔80來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓電弧保護(hù)。
[0039]一個(gè)未示出的實(shí)施形式中幾個(gè)或所有部段42都是未加套的。在另一未示出的實(shí)施形式中也給幾個(gè)或所有熔化部段41加套。其他的實(shí)施例在部段42之間不具有不等于零的間隔70。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池(10)，其具有至少兩個(gè)蓄電池單元(20、21)和在所述至少兩個(gè)蓄電池單元中的一個(gè)(20)的蓄電池電極與所述至少兩個(gè)蓄電池單元中的另一個(gè)(21)的蓄電池電極之間的電連接(30)，其中，由所述電連接(30)分岔出用于測(cè)量所述蓄電池單元(20、21)中的至少一個(gè)的蓄電池單元電壓的另外的電連接(40)，其特征在于，所述另外的電連接(40)包括至少兩個(gè)部段(41、42)，其中，所述部段(41、42)被設(shè)置為用于不同的最大電流強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其中，所述不同的最大電流強(qiáng)度至少包括低于熔化電流強(qiáng)度的較低的最大電流強(qiáng)度和高于所述熔化電流強(qiáng)度的較高的最大電流強(qiáng)度，其中，所述部段中的至少一個(gè)部段(41)被設(shè)置為熔化部段(41)用于所述較低的最大電流強(qiáng)度并且在所述熔化電流強(qiáng)度下熔化，而所述部段中的至少另一個(gè)部段(42)被設(shè)置為用于所述較高的最大電流強(qiáng)度并且在所述熔化電流強(qiáng)度下不熔化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電池，其中，所述熔化部段(41)對(duì)于視覺控制是可進(jìn)入的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電池，其中，所述部段中的所述至少另一個(gè)部段(42)以塑料外套(50)加套并且所述熔化部段(41)未被加套。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的蓄電池，其中，所述熔化部段(41)與具有所述較高的最大電流強(qiáng)度的兩個(gè)另一個(gè)部段(42)相鄰。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電池，其中，所述兩個(gè)另一個(gè)部段(42)的主擴(kuò)展方向相互平行并且沿著與平行的主擴(kuò)展方向垂直的方向相互間具有不等于零的間隔(60)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5至6之一所述的蓄電池，其中，所述兩個(gè)另一個(gè)部段(42)沿著所述平行的主擴(kuò)展方向的方向相互間具有至少三毫米的間隔(70)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一所述的蓄電池，其中，另外的熔化部段(41)與所述兩個(gè)另一個(gè)部段(42)中的一個(gè)相鄰，并且其中，所述兩個(gè)另一個(gè)部段(42)中的所述一個(gè)沿所述平行的主擴(kuò)展方向的方向具有至少兩毫米的擴(kuò)展(80)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電池，其中，所述擴(kuò)展可達(dá)五毫米。
10.一種具有根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的蓄電池的機(jī)動(dòng)車。
【文檔編號(hào)】H01M2/34GK103633276SQ201310367954
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】M·科爾貝格爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司, 三星Sdi株式會(huì)社