專利名稱：用于電池組的連接裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于連接電池的裝置，更具地涉及一種用于連接高壓電池的裝置。
背景技術：
用于電動車輛的電池組包括多個高壓電池，這些高壓電池通常通過連接電池的正電極和負電極的高規線(high gauge wire)而串聯連接。在電動車輛中，當所有的電池被連接在一起時，電池組的總電壓能夠達到400伏。電池組通常由技術人員用高規線將所有的電池串聯連接在一起來手動地組裝。電池組的總電壓隨著連接每個新電池而增大。當電池組的總電壓增大時，對于將電池連接在一起的技術人員而言觸電的風險也增大，因為他們基本上通過他們所使用的工具和對高規線的操作而與電池電極接觸。當連接電池的電極時必須小心以避免直接接觸電源，這是由于在這些高壓下，可以循環有高電流，該高電流會暫時地使不能夠使自己快速脫離直接接觸的技術人員喪失能力。為此，安排有監測電池組的組裝以準備好在發生與電池電極直接接觸的情況下進行干涉的第二技術人員已經變成了行業中的標準操作規程。出于相同的原因，勝任的技術人員在維修電池組時必須小心，并且對于不了解風險的臨時充當技術人員的未經過入門培訓人員而言，更是如此。高壓電池組優選地被密封以避免由未經培訓的工作者對電池的任何操作。因此，需要用于連接的高壓電池的裝置，該裝置降低在組裝和維修高壓電池組期間的潛在的觸電風險。
發明內容
本發明的目的是改善存在于現有技術中的不便之處中的至少一些。本發明的目的還在于提供用于連接高壓電池的電池連接器，該電池連接器降低或消除在組裝和維修高壓電池組期間的潛在觸電風險。在一方面，本發明提供具有通過電池連接器串聯連接的多個電池的電池組，每個電池連接器包括:由電絕緣材料制成的一對電池電極蓋，該一對電池蓋安裝在兩個相鄰的電池的電池電極上，每個電池電極蓋具有使電池電極進入的接收區域以及孔；由導電材料制成的連接橋接件，該連接橋接件被插入電極蓋的接收區域中，用于電連接兩個相鄰的電池，該連接橋接件具有由電絕緣材料覆蓋的中央部分；以及一對緊固件，該一對緊固件用于將所述連接橋接件固定至相鄰的電池的電極，每個緊固件定位在該一對電池電極蓋中的一個的內部，每個緊固件包括由金屬制成的螺紋部分以及由非導電材料制成的電絕緣部分，緊固件的電絕緣部分可通過電池電極蓋的孔進入，用于將緊固件緊固到電池電極上。在另一方面，本發明提供了用于串聯連接多個電池以形成電池組的電池連接器，該電池連接器包括:由電絕緣材料制成的一對電池電極蓋，該一對電池電極蓋用于安裝到兩個相鄰的電池的電池電極上，每個電池電極蓋具有用于使電池電極進入的接收區域以及孔；由導電材料制成的連接橋接件，該連接橋接件用于插入電極蓋的接收區域中，用于電連接兩個相鄰的電池，該連接橋接件具有由電絕緣材料覆蓋的中央部分；以及一對緊固件，該一對緊固件用于將橋接件固定到相鄰的電池的電極，每個固定件定位在該一對電池電極蓋中的一個的內部，每個緊固件包括由金屬制成的螺紋部分以及由非導電材料制成的電絕緣部分，緊固件的該電絕緣部分可通過電池電極蓋的孔進入。本發明的實施方式各具有上述目的和/或方面中的至少一個，但不必要具有其全部。應當理解的是，本發明的由試圖達到上述目的而產生的一些方面可以不滿足這些目的和/或可以滿足未在本文中具體闡述的其他目的。根據以下描述、附圖和所附權利要求，本發明的實施方式的附加的和/或可替代的特征、方面和優點將變得明顯。
為了更好地理解本發明及其其他方面和另外的特征，對結合附圖使用的以下描述進行參照，其中:圖1是根據本發明的實施方式的通過電池連接器串聯連接的汽車電池組的一部分的向下的前視立體圖；圖2是圖1中示出的電池組的向下的前視立體圖，其中，電池連接器以分解圖示出；圖3是圖1中示出的電池組的俯視平面圖；以及圖4是圖1中示出的電池組的正視圖。
具體實施例方式參照圖1，示出了汽車電池組10的一部分，該汽車電池組10包括通過電池連接器14串聯連接的多個電池12a、12b、12c...。在圖1中，電池12a的正電極連接到電池12b的負電極，并且電池12b的正電極連接到電池12c的負電極。每個電池連接器14包括由電絕緣塑料制成的電池電極蓋16、由導電材料、例如銅制成的連接橋接件18和適于將橋接件18的末端壓靠到相鄰電池的正電極或負電極的一對緊固件20。參照圖2，示出了汽車電池組10的相同部分，其中，電池連接器14處于不同組裝階段。電池12a的負電極22的電池電極蓋16以完全分解的視圖示出。電極蓋16包括第一部分16a，該第一部分16a具有適于卡扣在電極22的凸出部上的孔17。該第一部分16a還以L形脊部19為特征，該L形脊部19限定接收區域21，當電池被連接時，橋接件18被接收在該接收區域21中。電極蓋16包括第二部分16b，該第二部分16b通過螺釘25緊固到第一部分16a。當組裝時，第一部分16a和第二部分16b限定電池連接器14的接收區域21。第二部分16b包括用于接收緊固件20的孔23。該孔23具有與緊固件20的圓形中間部分32的直徑相符的特定直徑。緊固件20包括由金屬制成的螺紋部分34和由非導電材料制成的電絕緣部分35。電絕緣部分35包括頭部31、圓形中間部分32和脊狀止擋部33。如之前所提到的，第二部分16b的孔23具有與中間部分32的直徑相符的特定直徑，使得當電極蓋16的第一部分16a和第二部分16b被組裝時，緊固件20通過脊狀止擋部33而被限制在內部。緊固件20的金屬的螺紋部分34通過電絕緣部分35隔離，使得當技術人員將緊固件20上緊到電池電極22上時沒有觸電的危險。而且，由于緊固件20被限制在電極蓋16內，因此防止了技術人員觸碰到緊固件20的金屬的螺紋部分34。電絕緣部分35以下述方式連接到緊固件20的金屬的螺紋部分34上:即，如果施加到電絕緣部分35上的扭矩過大則電絕緣部分35將斷裂，從而防止金屬的螺紋部分34斷裂或使其螺紋或電池電極22的螺紋破裂。電池連接器14的實際連接部件是連接橋接件18。如之前所提到的，連接橋接件18由導電金屬、例如銅制成。如圖2中所示，連接橋接件18包括由導電金屬制成的長矩形件，其中，末端37和38各包括用于接收緊固件20的螺紋部分34的孔39。連接橋接件18的中央部分40覆蓋有電絕緣材料、例如橡膠覆層以防止技術人員的手與連接橋接件18的導電金屬之間的直接接觸。末端37和38沒有覆蓋絕緣材料，使得當連接橋接件18安裝以電連接兩個相鄰的電池12a、12b、12c時，導電金屬可以直接地接觸正電極或負電極22。電極蓋16可通過兩種不同的方式安裝在電池電極22上。電極蓋16可以在其被安裝到電池電極22上之前被完全組裝、或者電極蓋16可以組裝到電池電極22上。在第一種情況下，第一部分16a和第二部分16b通過螺釘25組裝在一起，其中，緊固件20被限制在電極蓋16內；整個組件通過第一部分16a的孔17定位在電池電極22上，并且之后將螺釘26擰入位于與電池電極22相鄰的電池前板24上的螺紋凸出部27中。可替代地，第一部分16a可以首先通過其孔17定位在電池電極22上，緊固件20接合到電池電極22中，第二部分16b通過螺釘25組裝到第一部分16a上，并且電極蓋16通過將螺釘26擰入與電池電極22鄰近的螺紋凸出部27而被固定到電池12。之后，將緊固件20從電池電極22拆除以允許插入連接橋接件18。參照圖3，電極蓋16安裝在電池12a、12b和12c的電極22上，并且連接橋接件18插入相鄰的電池的電極蓋16的接收區域21中，從而將一個電池的正電極22連接到相鄰的電池的負電極22。緊固件20的電絕緣部分35可通過電極蓋16的孔23進入。緊固件20的螺紋部分34被擰入電池電極22中并且被上緊，從而將橋接件18的末端37、38按壓在電極22上并且確保了相鄰電池之間的有效電連接。如可以在圖3和圖4中所看到的，一旦連接橋接件18被安裝到電極蓋16中，連接橋接件18的覆蓋有電絕緣材料、例如橡膠覆層的中央部分40是連接橋接件18的仍保持暴露的唯一部分，從而防止了技術人員的手與連接橋接件18的導電金屬之間的任何直接接觸。因此，兩個相鄰的電池之間的電連接與直接接觸電隔離，從而確保電池組10沒有潛在觸電的危險。在包括串聯連接的多個電池的電池組10的組裝期間，電池組10的總電壓隨著每個新的電池的連接而增大。當電池組的總電壓隨著每個新的電池被增加到電池組而增大時，通過使用電池連接器14，對于之前描述的將電池連接在一起的技術人員而言的觸電風險即使沒有被完全消除也被明顯地降低，這是由于電池連接器14在每個組裝步驟中將技術人員與高電壓電池隔離。絕不使技術人員暴露而與電池組10的導電元件直接接觸，從而使電池組10及其組裝安全和可靠。對于本領域的技術人員而言，關于本發明的上述實施方式的修改和改進將變得明顯。前述描述意在是示例性的而非限制性的。本發明的范圍因此意在僅由所附權利要求的范圍所限制。
權利要求
1.一種電池組，所述電池組具有通過電池連接器串聯連接的多個電池，每個所述電池連接器包括: 由電絕緣材料制成的一對電池電極蓋，所述一對電池電極蓋安裝在兩個相鄰的電池的電池電極上，每個所述電池電極蓋具有允許所述電池電極進入的接收區域以及孔； 由導電材料制成的連接橋接件，所述連接橋接件插入所述電極蓋的所述接收區域中，用于電連接所述兩個相鄰的電池，所述連接橋接件具有由電絕緣材料覆蓋的中央部分；以及 一對緊固件，所述一對緊固件用于將所述連接橋接件固定至所述相鄰的電池的電極，每個所述緊固件定位在所述一對電池電極蓋中的一個的內部，每個所述緊固件包括由金屬制成的螺紋部分以及由非導電材料制成的電絕緣部分，所述緊固件的所述電絕緣部分可通過所述電池電極蓋的所述孔進入，用于將所述緊固件緊固到所述電池電極上。
2.根據權利要求1限定的電池組，其中，每個所述電池電極蓋包括適于安裝到所述電池電極上的第一部分以及組裝到所述第一部分上的第二部分，以限定所述接收區域，所述第二部分具有用于使所述緊固件進入的所述孔。
3.根據權利要求1限定的電池組，其中，每個所述電池電極蓋由電絕緣塑料制成。
4.根據權利要求1限定的電池組，其中，所述連接橋接件的所述中央部分覆蓋有橡膠材料。
5.一種電池連接器，所述電池連接器用于串聯連接多個電池以形成電池組，所述電池連接器包括: 由電絕緣材料制成的一對電池電極蓋，所述一對電池電極蓋用于安裝到兩個相鄰的電池的電池電極上，每個電池電極蓋具有用于允許所述電池電極進入的接收區域以及孔； 由導電材料制成的連接橋接件，所述連接橋接件用于插入所述電極蓋的所述接收區域中，用于電連接所述兩個相鄰的電池，所述連接橋接件具有由電絕緣材料覆蓋的中央部分；以及 一對緊固件，所述一對緊固件用于將所述連接橋接件固定至所述相鄰的電池的電極，每個緊固件定位在所述一對電池電極蓋中的一個的內部，每個所述緊固件包括由金屬制成的螺紋部分以及由非導電材料制成的電絕緣部分，所述緊固件的所述電絕緣部分可通過所述電池電極蓋的所述孔進入。
全文摘要
公開了一種具有用于串聯連接電池的電池連接器的電池組以及一種電池連接器，該電池組和該電池連接器降低了在組裝和維修電池組期間的潛在觸電的風險。
文檔編號H01M2/20GK103081174SQ201180042655
公開日2013年5月1日 申請日期2011年9月2日 優先權日2010年9月2日
發明者克勞德·卡里戈南, 皮埃爾·萊韋羅內, 阿蘭·瓦利, 葉修甫, 蓋伊·吉爾伯特 申請人:加拿大巴斯姆有限公司