CN102576633A - 快速激活可熔链接 - Google Patents

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Abstract

一种组件，包含多个能量存储部件。能量存储部件通过至少两个电通路与多个中的至少两个其它的能量存储部件电耦接，每个电通路包含可熔链接。所述至少两个电通路可在电路板中形成。能量存储部件可通过可熔链接与电路板耦接。

Description

快速激活可熔链接
技术领域
本公开一般涉及用于能量存储单元和相关联的电路中的可熔链接。
背景技术
在电子和电气工程中，熔丝(可熔链接的简称)是一般由当过大的电流流动时熔融的金属丝或金属条形成的一类过电流保护器件，它断开与其连接的电路，由此避免电路的其它部件由于过量的电流而受损。
实际的熔丝是Thomas Edison配电系统的特征之一。据说，早期的熔丝成功地保护了Edison安装被竞争的气体照明公司削弱。
熔丝(和其它的过电流器件)是用于防止着火或受损的常规的配电系统的一部分。当太大的电流流过导线时，它会过热并且受损或者甚至开始着火。布线调节给出用于保护特定电路的熔丝的最大额定值。地方当局作为法律的一部分加入国家布线规章。熔丝被选择，以允许通过正常的电流，但要迅速地中断短路或过载状况。
附图说明
参照附图，对于本领域技术人员来说，可以更好地理解本公开，并且，可使得其大量的特征和优点十分明显。
图1A、图1B、图1C和图1D包含电能存储单元(EESU)的一部分的各方面的示图。
图2A、图2B和图2C包含部件之一的短路前后的电能存储单元(EESU)的一部分的等效电路的示图。
图3包含用于测试熔断时间的装置的示图。
图4包含示出例子1的短路电流的脉冲形状的示图。
图5包含示出例子2的短路电流的脉冲形状的示图。
图6包含示例性电能存储单元(EESU)的示图。
图7包含示例性能量存储器件的一部分的示图。
不同的附图中的相同的附图标记的使用表示类似或相同的项目。
具体实施方式
在示例性实施例中，电能存储单元(EESU)包含多个能量存储器件。诸如电容存储器件的能量存储器件的电极通过至少两个电通路与至少两个其它的能量存储器件的电极连接。至少两个电通路分别包含电极之间的例如串联的可熔链接。在例子中，可以在电路板中形成电通路，并且，电极可通过另一可熔链接与电路板电连接。在另一例子中，电极可以是阳极。作为替代方案，电极可以是阴极。在另一实施例中，包含可熔链接的电路板可被用于电连接能量存储器件的多个阴极中的每一个，并且，包含可熔链接的电路板可被用于电连接能量存储器件的多个阳极中的每一个。电路板可通过附加的可熔链接与端子电连接。另外，电能存储单元(EESU)可包含与端子中的至少一个隔离的外壳。外壳可以电接地。
在特定的实施例中，可以在与一组能量存储器件的电极耦接的电路板中形成可熔链接的阵列。例如，诸如熔丝104和106的导体可以以图1A所示的布局被嵌入电路板102中。如图1D进一步示出的那样，熔丝104和106可相互分离地叠放，以防止直接接触。作为替代方案，熔丝可在交点上接触。
示出的交叉阴影设计允许出于多种目的使用的诸如孔眼108或110的电路板孔眼。连接孔眼108可被用于在分开的操作中将上端盖或者下端盖或电极116或118附接于电路板102。例如，孔眼108可允许诸如锡/银焊料的焊料112在流动焊接过程中流过孔眼108，以与能量存储器件114的端盖116或118连接。作为替代方案，可熔材料可通过孔眼108被施加以将例如熔丝104和106的导体耦接到能量存储器件114的电极116或118上，从而形成另一可熔链接。
在例子中，开放孔眼110可使诸如可熔导线104和106的导体曝露于空气或绝缘体材料，使得导体不热沉到任何材料，从而允许更迅速的激活时间。可在流动焊接步骤中掩盖这种孔眼110。在特定的例子中，由此形成的可熔链接126可在微秒的范围中被激活，是超小的，并且可在多个应用中被使用。例如，导体可以是可具有0.010英寸～0.050英寸或更大的直径的具有96.5wt％锡和3.5wt％银的锡银导线。例如，直径可以在0.010英寸到0.1英寸的范围中，诸如在0.01英寸～0.05英寸的范围中、在0.01英寸～0.03英寸的范围中或在0.01英寸～0.02英寸的范围中。特别地，材料和直径可被选择，以对于可沿设置熔丝的电通路流动的电流提供限制。
如图1B所示，能量存储器件114通过诸如具有例如焊料的导电材料的孔眼108与电路板102和诸如熔丝104和106的导体电连接。另外，能量存储器件114通过可熔链接126与相邻的能量存储器件114电连接。在相邻的能量存储器件114的电极之间例如串联电连接可熔链接126。任选地，可包含不包含可熔链接的导体128。
在特定的例子中，能量存储器件114中的每一个包含与多个电容元件连接的两个电极116和118。如图7所示，能量存储器件700可以是由被电介质材料708分离的第一组导电区域704和第二组导电区域706形成的一组电容元件702。示例性的电介质材料包含分散于玻璃质或聚合物基质中的化学改性的钛酸钡粉末。第一组的导电区域704可与能量存储器件700的第一电极连接，并且，第二组的导电区域706可与能量存储器件700的第二电极连接。
另外，如图1C所示，能量存储器件114的电极116或118与电能存储单元的端子122或124电连接。任选地，诸如可熔链接120的另一可熔链接可与端子122或124相关，并且，可例如在能量存储器件114的电极116或118中的一个或更多个与端子122或124之间被串联电连接。
如图6所示，电能存储单元600还可包含使能量存储器件与外部环境分开的外壳602。外壳可至少部分导电，诸如具有不大于105欧姆的表面电阻，诸如不大于104欧姆、不大于103欧姆或不大于102欧姆的表面电阻。端子604或606可通过外壳602延伸。端子604或606中的至少一个与外壳602电隔离。任选地，外壳602可电接地608。端子604或606之一可任选地电接地。
在例子中，电能存储单元(EESU)容纳于诸如金属箱的接地的外壳内。金属箱例如通过多个橡胶绝缘体层与能量存储器件的阵列隔离。在事故中，例如，导电探针或碎片可贯穿金属箱，并且，在接触时，金属箱使部件矩阵的阳极短路。在金属碎片贯穿容纳能量存储器件的箱子的事故中，会出现这种情况。在这种情况下，一个或更多个电极可电接地。作为结果，一个或更多个可熔链接可断裂以限制从其它的能量存储器件的放电。另外，少于总数的存储器件可放电，并且，尽管贯穿，单元的至少一部分可以是操作的。
例如，图1示出包含九(9)个部件的EESU。图2表示示出被短路之前(图2A)、金属探针被插入EESU中从而将部件阳极短路之后(图2B)和两个短路探针接触顶部电极和底部电极之后(图2C)的部件的等效电路电阻。但是，可根据特定系统的规格调整熔融电流。
如示例性第一电路(图2A)所示，阳极或阴极均不电接地。在第二示例性电路(图2B)中，由R9表示的探针用于使电极接地。在这种情况下，诸如由R1、R2、R3和R4表示的可熔链接可断裂以限制来自没有被探针损害的存储器件的电流流动。并且，由R10表示的可熔链接可断裂以限制从受损的存储器件的放电。
在示例性第三电路(图2C)中，由R9和R13表示的探针使阴极和阳极均电接地。在这种情况下，诸如由R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8表示的可熔链接可断裂以限制从其它存储器件的流动，并且，可熔链接R10和R12可断裂以限制从受损的存储器件的放电。
在特定的例子中，如果受损的器件是图1所示的系统的中心器件，那么中心器件与其它器件电隔离。尽管丧失与中心器件的连接性，但其它器件仍保持相互电连接并且可用于通过端子提供能量。
在示出的例子中，这种可熔链接是不可替换的，但是，这种熔融部件的系统和方法可被用于可出现灾难性失效但可熔链接隔离故障并且允许可能的操作继续或者出现受控的关断的应用中。为了修理示出的系统，这种系统可被返回工厂。作为替代方案，可以设想现场可修理单元。
为了形成能量存储单元，可布置能量存储器件的阵列并使其与电路板的孔眼对准。能量存储器件可通过孔眼与电路板电连接。例如，电路板中的导体可被焊接到能量存储器件的电极上。在特定的例子中，可以使用诸如波动焊接技术的流动焊接技术。可以用第二电路板重复该过程，以电连接第二电路板与能量存储器件的第二电极。电路板可与不同的端子连接，并且，组件可被放置于导电外壳中。电绝缘材料可被用于使能量存储器件与导电外壳隔离。任选地，可使外壳电接地。
例子
如图1B所示，电路板可包含波动焊接到电路板上的九(9)个部件。这种可熔链接组件是电能存储单元(EESU)的能量存储组件。当应用需要更多的能量存储时，组件可包含数以千计的部件。能量存储组件和转换器和充电器电路可被封装到金属箱中。如果接地的金属箱被导电探针贯穿并且接触器件之一的阳极，如图2B的示例性电路所示，这种出现可烧断阳极熔丝和阴极熔丝，这些熔丝在被烧断时隔离该部件。如果阳极和阴极均被短路，如图2C的示例性电路所示，填充的阳极和阴极孔眼可熔链接均可烧断。因此，其它的EESU存储能量不被瞬时放电，从而防止潜在危险的电弧。
例如，当金属探针贯穿金属箱并且接触部件中的任一个的阳极时，电流迅速地通过金属探针上升。当电容器被短路时，电容变为零，并且，如果电容器被充电，则等效电路表示图2B和图2C的示例性电路所示的作为电压源的电容器。随着短路电流跨等效电路的电阻链接增加，具有最高的电阻和最低的熔融温度的链接首先熔融并且设置等效电路的该部分中的开放条件。
在在以下的例子中使用的示例性实施例中，以下表示图2B或图2B所示的短路的电流通路中的链接和部件的熔断电流：
Figure BDA0000150640240000061
当出现短路时，可熔链接导线首先熔融。随后，填充的孔眼孔可熔链接熔融。其它的部件保持完好。由于将短路电流减小到九(9)分之一的事实，因此，短路的部件周围的使部件相互连接的部件可熔链接保持完好。紧临着这些部件的部件使得从短路的器件放出的短路电流减小到27分之一等。
作为例子，可通过使用以下表示的Paschen定律确定帮助可熔链接熔融之后的电弧消除的开放孔眼的长度。
V＝24.2[293pd/760T]+6.08[293pd/760T]1/2706托和22.2℃是击穿的公式。
在例子中，在这些条件下，对于空气击穿，公式产生30kV/cm的值。在80℃上，该值减小到7500V/cm，并且，在3500V上，需要的距离为0.184英寸。对于附加的安全余量，可在例子中使用0.2英寸的开放孔眼导线可熔链接的长度。
烧断链接的时间由称为Onderdonk的方程的下式表示：
I＝A·{log[1+(Tm-Ta)/(234+Ta)]/33·S}1/2
其中，
I＝电流，单位为安培(A)
A＝断面面积，单位为圆密耳
Tm＝材料的熔融温度，单位为℃
Ta＝环境温度，单位为℃
S＝时间，单位为秒
对于时间(S)求解：
S＝A2·log{[1+(Tm-Ta)]/(234+Ta)}/33·I2
因此，通过增加电流，熔断时间S迅速减少。图4和图5所示的熔断时间表示由3500V和极低的链接电阻产生的高电流。
分析和试验数据信息
希望使最高电阻、最低熔点和最小体积的可熔链接首先熔融，并在短路和部件之间产生开路。
可熔链接：
在示出的例子中，可熔链接为0.010英寸直径的锡(96.5wt％)和银(3.5wt％)导线。各部件具有附接于顶部电极和底部电极上的四个导线可熔链接，其中，各链接的长度为0.20英寸。电极还具有通过可通过将顶部和底部电极两者短路而激活的顶部和底部电极两者的电路板孔的两个锡/银可熔板。
导线链接的熔融电流为：
导线的熔断电流：
I＝Kd3/2
K是依赖于有关的金属的常数
对于锡，K＝1642
d＝直径，单位为英寸＝0.01″
Imelt＝1.64A
d＝通过电路板孔眼孔的板的直径＝0.032″
Imelt＝9.36A
铝电极
电极的熔断电流：
I＝Kd3/2
K是依赖于有关的金属的常数
对于铝，K＝7585
d＝直径，单位为英寸(相当)＝7.98×10-3英寸
Imelt＝5.32A
在示例性实施例中，各部件可具有并联的多达1000个电极。这种电极不在熔断条件下熔融。
使所有电极熔融的总电流
Itotal＝5320A
短路探针
对于该短路例子，短路探针是具有0.2英寸的直径的钢。
I＝Kd3/2
K是依赖于有关的金属的常数
对于钢，K＝3148
d＝直径，单位为英寸＝0.2″
Imelt＝282A
铜端盖或电极
I＝Kd3/2
K是依赖于有关的金属的常数
对于铜，K＝10244
d＝直径，单位为英寸(相当)＝0.378″
Imelt＝2381A
银填充环氧树脂
I＝Kd3/2
K是依赖于有关的金属的常数
对于银填充环氧树脂，K＝1046(估计)
d＝直径，单位为英寸(相当)＝0.378″
Imelt＝243A
通过使用图3所示的装置300，通过在能量存储单元302的器件的电极和能量存储单元302的接地外壳之间连接金属探针304，执行测试。例如，能量存储器件被充电到3500V。示波器306在S1的关闭时被触发。S1被关闭，从而导致从器件的电极通过金属探针到达外壳的电流流动。探针的已知电阻允许基于示波器读数而确定电流。示波器上的行乘时间(ride time)和电流振幅被记录。来自可熔导线链接熔断电流的电流的过冲由将导线加热到它们的熔融状态的时间导致。
例子1：R9短路顶部电极(阳极)
通过R9的电流包含通过R1～R4的电流的总计。如果通过R1～R4中的每一个的电流大于等于6.56A，那么出现熔断，并且，该电流源被终止。如果阴极接地，那么R5～R8中的电流增加，直到达到6.56A，然后，出现熔断，并且，电流被终止。其它的熔断电流比6.56A高才能烧断可熔链接，因此，没有达到这些链接中的熔断电流。
例子1中的熔断电流达到14.4A。Onderdonk方程表明，随着熔断电流的速度和振幅增加，熔断时间可被显著减少。增加的熔断电流的原因可解释为，导线温度迅速上升，从而增加锡/银材料的表观K，这又增加熔断电流。
一旦可熔链接熔断，器件就被隔离，并且，用于该短路的熔断过程完成。在初始的短路中，器件的电容用作短路。短路电流的上升时间仅受电路电阻、电容和电感限制。电路电阻为约1.2×10-3欧姆，并且，电容为约1×10-12F。时间常数表明亚皮秒范围中的上升时间。图4所示的测试数据示出例子1的0.4微秒的上升时间。图4所示的熔断电流达到14.4A。
例子2：R9和R13短路顶部和底部电极(阳极和阴极)
通过R9的电流包含通过R1～R4的电流的总计。如果通过R1～R4的电流等于6.56A，那么出现熔断，并且，该电流源被终止。如果R5～R8中的电流增加直到达到6.56A，那么出现熔断，并且，电流被终止。如果短路电流达到9.36A，那么电路板的孔眼可熔链接(例如，R10或R12)被烧断。其它的熔断电流比9.36A高才能烧断可熔链接，因此，没有达到这些链接中的熔断电流。
例子2中的熔断电流达到34.2A。Onderdonk方程表明，随着熔断电流的速度和振幅增加，熔断时间可被显著减少。增加的熔断电流的原因可解释为，导线温度迅速上升，从而增加锡/银材料的表观K，这又增加熔断电流。
一旦可熔链接熔断，器件就被隔离，并且，用于该短路的熔断过程完成。在初始的短路中，器件的电容用作短路。短路电流的上升时间仅受电路电阻、电容和电感限制。电路电阻为约1.2×10-3欧姆，并且，电容为约1×10-12F。时间常数表明亚皮秒范围中的上升时间。图5所示的测试数据示出例子2的0.8微秒的上升时间。图5所示的熔断电流达到34.2A。
在第一实施例中，一种能量存储单元包含相反电荷的第一和第二端子。能量存储单元还包含第一、第二和第三能量存储器件。各能量存储器件包含相反电荷的第一电极和第二电极。能量存储单元还包含电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第一可熔链接。第二能量存储器件的第一电极被电连接于第一可熔链接与第一端子之间。能量存储单元还包含电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第二可熔链接。第三能量存储器件的第一电极被电连接于第二可熔链接与第一端子之间。
在第一实施例的例子中，能量存储单元还包含第四能量存储器件和电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第三可熔链接。第四能量存储器件的第一电极电连接于第三可熔链接与第一端子之间。能量存储单元还包含第五能量存储器件和电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第四可熔链接。第五能量存储器件的第一电极电连接于第四可熔链接与第一端子之间。
在第一实施例的另一例子中，能量存储单元还包含电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间的第三可熔链接。第二能量存储器件的第二电极电连接于第三可熔链接与第二端子之间。能量存储单元还可包含电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间的第四可熔链接。第三能量存储器件的第二电极电连接于第四可熔链接与第二端子之间。
在第一实施例的另一例子中，能量存储单元还包含与第一或第二端子中的至少一个电隔离的导电外壳。导电外壳可接地。
在第一实施例的另一例子中，能量存储单元还包含电连接于、例如串联连接于第一端子与第二能量存储器件的第一电极之间，并电连接于、例如串联连接于第一端子与第三能量存储器件的第一电极之间的第一端子可熔链接。
在第一实施例的例子中，能量存储单元还包含包含第一孔眼、第二孔眼和第三孔眼的电路板，第一导体，以及第二导体。第一和第二导体通过第一孔眼与第一能量存储器件的第一电极电连接。第一导体在第二孔眼处被露出以形成第一可熔链接。在例子中，第二导体在第三孔眼处被露出以形成第二可熔链接。在替代性的例子中，第一导体在第三孔眼处被露出以形成第二可熔链接。在另一例子中，第一导体包含可熔导线。可熔导线可具有0.01英寸～0.1英寸的直径。在另一例子中，第二导体包含可熔导线。可熔导线可具有0.01英寸～0.1英寸的直径。
在第一实施例的另一例子中，能量存储器件中的每一个包含与第一和第二电极电耦接的多个电容元件。在附加的例子中，多个电容元件中的各电容元件包含被电介质材料分开的相反电荷的两个导电区域。
在另一例子中，能量存储单元还包含电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第一电极与第一和第二可熔链接之间的第三可熔链接。
在第一实施例的附加的例子中，能量存储单元还包含第四能量存储器件和电连接于、例如串联连接于第四能量存储器件的第一电极与第二能量存储器件的第一电极之间的第三可熔链接。能量存储单元还可包含电连接于、例如串联连接于第四能量存储器件的第一电极与第三能量存储器件的第一电极之间的第四可熔链接。
在第二实施例中，一种能量存储单元包含相反电荷的第一和第二端子以及第一、第二、第三和第四能量存储器件。各能量存储器件包含相反电荷的第一电极和第二电极。能量存储单元还包含与第一端子电隔离的导电外壳。第一可熔链接电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间。第二能量存储器件的第一电极电连接于第一可熔链接与第一端子之间。第二可熔链接电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间。第三能量存储器件的第一电极电连接于第二可熔链接与第一端子之间。第三可熔链接电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间。第四能量存储器件的第一电极电连接于第三可熔链接与第一端子之间。第四可熔链接电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间。第二能量存储器件的第二电极电连接于第四可熔链接与第二端子之间。第五可熔链接电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间。第三能量存储器件的第二电极电连接于第五可熔链接与第二端子之间。第六可熔链接电连接于、例如串联连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间。第四能量存储器件的第二电极电连接于第六可熔链接与第二端子之间。
在第二实施例的例子中，导电外壳接地。在第二实施例的另一例子中，能量存储单元还包含与第二能量存储器件的第一电极电连接、与第三能量存储器件的第一电极电连接并与第四能量存储器件的第一电极电连接的第一端子可熔链接。
在第二实施例的附加的例子中，能量存储器件中的每一个包含与第一和第二电极电耦接的多个电容元件。多个电容元件中的各电容元件可包含被电介质材料分开的相反电荷的两个导电区域。
在另一例子中，能量存储单元还包含电连接于、串联连接于第一能量存储器件的第一电极与第一、第二和第三可熔链接之间的第七可熔链接。
在第二实施例的例子中，能量存储单元还包含第五能量存储器件和电连接于、例如串联连接于第五能量存储器件的第一电极与第二能量存储器件的第一电极之间的第七可熔链接。能量存储单元还包含电连接于、例如串联连接于第五能量存储器件的第一电极与第三能量存储器件的第一电极之间的第八可熔链接。
在第三实施例中，一种能量存储单元包含相反电荷的第一和第二端子以及第一、第二、第三和第四能量存储器件。各能量存储器件包含相反电荷的第一电极和第二电极。能量存储单元还包含电耦接于、例如串联耦接于第一能量存储器件的第一电极与第二能量存储器件的第一电极之间的第一可熔连接。第二可熔链接电耦接于、例如串联耦接于第二能量存储器件的第一电极与第三能量存储器件的第一电极之间。第三可熔链接电耦接于、例如串联耦接于第三能量存储器件的第一电极与第四能量存储器件的第一电极之间。第四可熔链接电耦接于、例如串联耦接于第四能量存储器件的第一电极与第一能量存储器件的第一电极之间。第二、第三和第四能量存储器件的第一电极与第一端子电连接。
在第三实施例的例子中，能量存储单元还包含与第一或第二端子中的至少一个电隔离的外壳。外壳可电接地。
在第三实施例的另一例子中，第二、第三和第四能量存储器件的第一电极分别通过相互不同的第一、第二和第三导电通路与第一端子电连接。
在第三实施例的另一例子中，第一、第二和第三导电通路不包含第一、第二、第三或第四可熔链接。
在第四实施例中，一种能量存储单元包含相反电荷的第一和第二端子以及第一、第二和第三能量存储器件。第一、第二和第三能量存储器件中的各能量存储器件包含与相反电荷的第一和第二电极电连接的多个电容元件。能量存储单元还包含第一和第二可熔链接。第一可熔链接电连接于第一能量存储器件的第一电极与第二存储器件的第一电极之间。第二存储器件的第一电极通过不包含第一或第二可熔链接的第一通路与第一端子电连接。第二可熔链接电连接于第一能量存储器件的第一电极与第三存储器件的第一电极之间。第三能量存储器件的第一电极通过不包含第一或第二可熔链接并且与第一通路不同的第二通路与第一端子电连接。
在第四实施例的例子中，能量存储单元还包含与第一端子电隔离的外壳。
在第五实施例中，一种形成能量存储单元的方法包括：布置第一、第二和第三能量存储器件。各能量存储器件包含第一和第二电极。方法还包括在第一、第二和第三能量存储器件之上设置包含第一组孔眼和第二组孔眼的电路板。第一组孔眼与第一、第二和第三能量存储器件的第一电极对准。第二组孔眼包含形成可熔链接的露出导体。方法还包括通过第一组孔眼电连接电路板与第一、第二和第三能量存储器件的第一电极。
在第五实施例的例子中，电连接包含通过第一组孔眼焊接第一电极与电路板。在另一例子中，方法还包括连接电路板与端子。
在第五实施例的附加的例子中，方法还包括与第一、第二和第三能量存储器件的第二电极对准地设置包含一组孔眼的第二电路板，以及通过第二电路板的一组孔眼电连接第二电路板与第二电极。
在第五实施例的另一例子中，方法还包括在与电路板以及第一、第二和第三能量存储器件电隔离的外壳中设置包含第一、第二和第三能量存储器件的组件以及电路板。
在第五实施例的例子中，露出导体包含可熔导线。熔丝可具有0.01英寸～0.1英寸的直径。
在第六实施例中，一种能量存储单元包含相反电荷的第一和第二端子以及第一、第二和第三能量存储器件。各能量存储器件包含相反电荷的第一电极和第二电极。第一可熔链接具有第一侧和第二侧。可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，可熔链接的第二侧与第一端子电连接。第二能量存储器件的第一电极与第一可熔链接的第二侧并与第一端子电连接。第二可熔链接具有第一侧和第二侧。第二可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，第二可熔链接的第二侧与第一端子电连接。第三能量存储器件的第一电极与第二可熔链接的第二侧并与第一端子电连接。
在第六实施例的例子中，能量存储单元还包含第四能量存储器件和具有第一侧和第二侧的第三可熔链接。第三可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，第三可熔链接的第二侧与第一端子电连接。第四能量存储器件的第一电极与第三可熔链接的第二侧并与第一端子电连接。在另一例子中，能量存储单元还包含第五能量存储器件和具有第一侧和第二侧的第四可熔链接。第四可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，第四可熔链接的第二侧与第一端子电连接。第五能量存储器件的第一电极与第四可熔链接的第二侧并与第一端子电连接。
在第六实施例的另一例子中，能量存储单元还包含具有第一侧和第二侧的第三可熔链接。第三可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第二电极电连接，并且，第三可熔链接的第二侧与第二端子电连接。第二能量存储器件的第二电极与第三可熔链接的第二侧并与第二端子电连接。在另一例子中，能量存储单元还包含具有第一侧和第二侧的第四可熔链接。第四可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第二电极电连接，并且，可熔链接的第二侧与第二端子电连接。第三能量存储器件的第二电极与第四可熔链接的第二侧并与第二端子电连接。
在第六实施例的附加的例子中，能量存储单元还包含与第一或第二端子中的至少一个电隔离的导电外壳。导电外壳可接地。
在第六实施例的例子中，能量存储单元还包含具有第一侧和第二侧的第一端子可熔链接。第一端子可熔链接的第一侧与第一端子电连接。第一端子可熔链接的第二侧与第二能量存储器件的第一电极电连接并与第三能量存储器件的第一电极电连接。
在第六实施例的另一例子中，能量存储单元还包含包含第一孔眼、第二孔眼和第三孔眼的电路板，第一导体，以及第二导体。第一和第二导体通过第一孔眼与第一能量存储器件的第一电极电连接。第一导体在第二孔眼处被露出以形成第一可熔链接。第一导体可包含可熔导线。可熔导线可具有0.01英寸～0.1英寸的直径。第二导体可包含可熔导线。可熔导线可具有0.01英寸～0.1英寸的直径。第二导体可在第三孔眼处被露出以形成第二可熔链接。作为替代方案，第一导体在第三孔眼处被露出以形成第二可熔链接。
在第六实施例的另一例子中，能量存储器件中的每一个包含与第一和第二电极电耦接的多个电容元件。例如，多个电容元件中的各电容元件包含被电介质材料分开的相反电荷的两个导电区域。
在第六实施例的另一例子中，能量存储单元还包含具有第一侧和第二侧的第三可熔链接。第三可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，第三可熔链接的第二侧与第一和第二可熔链接电连接。
在另一例子中，能量存储单元还包含第四能量存储器件和具有第一侧和第二侧的第三可熔链接。第三可熔链接的第一侧与第四能量存储器件的第一电极电连接，并且，第三可熔链接的第二侧与第二能量存储器件的第一电极电连接。能量存储单元还包含具有第一侧和第二侧的第四可熔链接。第四可熔链接的第一侧与第四能量存储器件的第一电极电连接，并且，第四可熔链接的第二侧与第三能量存储器件的第一电极电连接。
如这里使用的那样，电连接意味着电流可在连接的元件之间流动并且允许在连接的元件之间连接、例如串联连接附加的元件。直接电连接意味着连接的元件在没有其它介入元件被连接、例如被串联连接于连接的元件间的状态下被电连接。
如这里使用的那样，相反的电荷意味着端子或电极具有不同的电荷。例如，如果电极具有正电荷，那么相反带电的电极可具有负性或中性(接地)电荷或较少的正电荷。在另一例子中，如果电极具有负电荷，那么相反带电的电极可具有正性或中性(接地)电荷或较少的负电荷。相对于地描述电荷。
虽然以上的描述包含由可熔导线形成的可熔链接的实施例，但是，可以使用其它类型的可熔链接。
注意，不是以上在一般的描述或例子中描述的所有活动都是必需的，并且，可能不需要特定的活动的一部分，并且，除了描述的活动以外，可执行一个或更多个其它的活动。并且，列出的活动次序未必是执行它们的次序。
在以上的说明书中，参照特定的实施例描述了概念。但是，本领域技术人员可以理解，在不背离在以下的权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以提出各种变更方式和变化。因此，说明书和附图应被视为解释性而不是限制性的，并且，所有这种变更方式意图在于包含于本发明的范围内。
如这里使用的那样，术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或它们的任何其它的变体意图在于包含非排他性的内容。例如，包含一系列的特征的处理、方法、物品或装置不必仅限于这些特征，而可包含没有明确列出或这些处理、方法、物品或装置固有的其它特征。并且，除非明确地相反地陈述，否则，“或者”指的是包含性的或者，不是排他性的或者。例如，条件A或B由以下中的任一项满足：A成立(或存在)且B错误(或不存在)，A错误(或不存在)且B成立(或存在)和A和B均成立(或存在)。
使用“一个”或“一种”以描述这里描述的元件或部件。这样做仅是为了方便，并且要给出本发明的范围的一般意义。除非很显然它有另外的意思，否则，该描述应被阅读为包含一个或至少一个，并且，单数也包含多个。
以上关于特定的实施例描述了益处、其它的优点和问题的解决方案。但是，益处、优点、问题的解决方案和可导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更明显的任何特征不应被解释为任何或所有权利要求的关键性的、必需的或基本的特征。
在阅读说明书之后，本领域技术人员可以理解，也可与单个实施例组合提供这里出于澄清在各单个实施例的上下文中描述的某些特征。相反，也可单独地或者在任何的再组合中提供出于简要在单个实施例的上下文中描述的各种特征。并且，提到的在范围中陈述的值包含该范围内的每一和每个值。

Claims (59)

1.一种能量存储单元，包含：
相反电荷的第一和第二端子；
第一、第二和第三能量存储器件，各能量存储器件包含相反电荷的第一电极和第二电极；
电连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第一可熔链接，第二能量存储器件的第一电极被电连接于第一可熔链接与第一端子之间；和
电连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第二可熔链接，第三能量存储器件的第一电极被电连接于第二可熔链接与第一端子之间。
2.根据权利要求1的能量存储单元，还包含：
第四能量存储器件；和
电连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第三可熔链接，第四能量存储器件的第一电极电连接于第三可熔链接与第一端子之间。
3.根据权利要求2的能量存储单元，还包含：
第五能量存储器件；和
电连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第四可熔链接，第五能量存储器件的第一电极电连接于第四可熔链接与第一端子之间。
4.根据权利要求1的能量存储单元，还包含：
电连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间的第三可熔链接，第二能量存储器件的第二电极电连接于第三可熔链接与第二端子之间。
5.根据权利要求4的能量存储单元，还包含：
电连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间的第四可熔链接，第三能量存储器件的第二电极电连接于第四可熔链接与第二端子之间。
6.根据权利要求1的能量存储单元，还包含与第一或第二端子中的至少一个电隔离的导电外壳。
7.根据权利要求6的能量存储单元，其中，导电外壳接地。
8.根据权利要求1～7中的任一项的能量存储单元，还包含电连接于第一端子与第二能量存储器件的第一电极之间并电连接于第一端子与第三能量存储器件的第一电极之间的第一端子可熔链接。
9.根据权利要求1～7中的任一项的能量存储单元，还包含：
包含第一孔眼、第二孔眼和第三孔眼的电路板，第一导体，以及第二导体，第一和第二导体通过第一孔眼与第一能量存储器件的第一电极电连接，第一导体在第二孔眼处被露出以形成第一可熔链接。
10.根据权利要求9的能量存储单元，其中，第一导体包含可熔导线。
11.根据权利要求10的能量存储单元，其中，可熔导线具有0.01英寸～0.1英寸的直径。
12.根据权利要求9的能量存储单元，其中，第二导体包含可熔导线。
13.根据权利要求10的能量存储单元，其中，可熔导线具有0.01英寸～0.1英寸的直径。
14.根据权利要求13的能量存储单元，其中，第二导体在第三孔眼处被露出以形成第二可熔链接。
15.根据权利要求9的能量存储单元，其中，第一导体在第三孔眼处被露出以形成第二可熔链接。
16.根据权利要求1～7中的任一项的能量存储单元，其中，能量存储器件中的每一个包含与第一和第二电极电耦接的多个电容元件。
17.根据权利要求16的能量存储单元，其中，多个电容元件中的各电容元件包含被电介质材料分开的相反电荷的两个导电区域。
18.根据权利要求1的能量存储单元，还包含电连接于第一能量存储器件的第一电极与第一和第二可熔链接之间的第三可熔链接。
19.根据权利要求1的能量存储单元，还包含：
第四能量存储器件；
电连接于第四能量存储器件的第一电极与第二能量存储器件的第一电极之间的第三可熔链接；和
电连接于第四能量存储器件的第一电极与第三能量存储器件的第一电极之间的第四可熔链接。
20.一种能量存储单元，包含：
相反电荷的第一和第二端子；
第一、第二、第三和第四能量存储器件，各能量存储器件包含相反电荷的第一电极和第二电极；
与第一端子电隔离的导电外壳；
电连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第一可熔链接，第二能量存储器件的第一电极被电连接于第一可熔链接与第一端子之间；
电连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第二可熔链接，第三能量存储器件的第一电极被电连接于第二可熔链接与第一端子之间；
电连接于第一能量存储器件的第一电极与第一端子之间的第三可熔链接，第四能量存储器件的第一电极被电连接于第三可熔链接与第一端子之间；
电连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间的第四可熔链接，第二能量存储器件的第二电极被电连接于第四可熔链接与第二端子之间；
电连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间的第五可熔链接，第三能量存储器件的第二电极被电连接于第五可熔链接与第二端子之间；和
电连接于第一能量存储器件的第二电极与第二端子之间的第六可熔链接，第四能量存储器件的第二电极被电连接于第六可熔链接与第二端子之间。
21.根据权利要求20的能量存储单元，其中，导电外壳接地。
22.根据权利要求20的能量存储单元，还包含与第二能量存储器件的第一电极电连接、与第三能量存储器件的第一电极电连接并与第四能量存储器件的第一电极电连接的第一端子可熔链接。
23.根据权利要求20～22中的任一项的能量存储单元，其中，能量存储器件中的每一个包含与第一和第二电极电耦接的多个电容元件。
24.根据权利要求23的能量存储单元，其中，多个电容元件中的各电容元件包含被电介质材料分开的相反电荷的两个导电区域。
25.根据权利要求20～22中的任一项的能量存储单元，还包含电连接于第一能量存储器件的第一电极与第一、第二和第三可熔链接之间的第七可熔链接。
26.根据权利要求20～22中的任一项的能量存储单元，还包含：
第五能量存储器件；
电连接于第五能量存储器件的第一电极与第二能量存储器件的第一电极之间的第七可熔链接；和
电连接于第五能量存储器件的第一电极与第三能量存储器件的第一电极之间的第八可熔链接。
27.一种能量存储单元，包含：
相反电荷的第一和第二端子；
第一、第二、第三和第四能量存储器件，各能量存储器件包含相反电荷的第一电极和第二电极；
电耦接于第一能量存储器件的第一电极与第二能量存储器件的第一电极之间的第一可熔链接；
电耦接于第二能量存储器件的第一电极与第三能量存储器件的第一电极之间的第二可熔链接；
电耦接于第三能量存储器件的第一电极与第四能量存储器件的第一电极之间的第三可熔链接；和
电耦接于第四能量存储器件的第一电极与第一能量存储器件的第一电极之间的第四可熔链接，
其中，第二、第三和第四能量存储器件的第一电极与第一端子电连接。
28.根据权利要求27的能量存储单元，还包含与第一或第二端子中的至少一个电隔离的外壳。
29.根据权利要求28的能量存储单元，其中，外壳接地。
30.根据权利要求27～29中的任一项的能量存储单元，其中，第二、第三和第四能量存储器件的第一电极分别通过相互不同的第一、第二和第三导电通路与第一端子电连接。
31.根据权利要求30的能量存储单元，其中，第一、第二和第三导电通路不包含第一、第二、第三或第四可熔链接。
32.一种能量存储单元，包含：
相反电荷的第一和第二端子；
第一、第二和第三能量存储器件，第一、第二和第三能量存储器件中的各能量存储器件包含与相反电荷的第一和第二电极电连接的多个电容元件；和
第一和第二可熔链接，
其中，第一可熔链接电连接于第一能量存储器件的第一电极与第二存储器件的第一电极之间，第二存储器件的第一电极通过不包含第一或第二可熔链接的第一通路与第一端子电连接，并且，
其中，第二可熔链接电连接于第一能量存储器件的第一电极与第三存储器件的第一电极之间，第三能量存储器件的第一电极通过不包含第一或第二可熔链接并且与第一通路不同的第二通路与第一端子电连接。
33.根据权利要求32的能量存储单元，还包含与第一端子电隔离的外壳。
34.一种形成能量存储单元的方法，该方法包括：
布置第一、第二和第三能量存储器件，各能量存储器件包含第一和第二电极；
在第一、第二和第三能量存储器件之上设置包含第一组孔眼和第二组孔眼的电路板，第一组孔眼与第一、第二和第三能量存储器件的第一电极对准，第二组孔眼包含形成可熔链接的露出导体；和
通过第一组孔眼电连接电路板与第一、第二和第三能量存储器件的第一电极。
35.根据权利要求34的方法，其中，电连接包含通过第一组孔眼焊接第一电极与电路板。
36.根据权利要求34的方法，还包括连接电路板与端子。
37.根据权利要求34～36中的任一项的方法，还包括：
与第一、第二和第三能量存储器件的第二电极对准地设置包含一组孔眼的第二电路板；和
通过第二电路板的一组孔眼电连接第二电路板与第二电极。
38.根据权利要求34～36中的任一项的方法，还包括在与电路板以及第一、第二和第三能量存储器件电隔离的外壳中设置包含第一、第二和第三能量存储器件的组件以及电路板。
39.根据权利要求34～36中的任一项的方法，其中，露出导体包含可熔导线。
40.根据权利要求39的方法，其中，可熔导线具有0.01英寸～0.1英寸的直径。
41.一种能量存储单元，包含：
相反电荷的第一和第二端子；
第一、第二和第三能量存储器件，各能量存储器件包含相反电荷的第一电极和第二电极；
第一可熔链接，可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，可熔链接的第二侧与第一端子电连接，第二能量存储器件的第一电极与第一可熔链接的第二侧并与第一端子电连接；和
第二可熔链接，第二可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，第二可熔链接的第二侧与第一端子电连接，第三能量存储器件的第一电极与第二可熔链接的第二侧并与第一端子电连接。
42.根据权利要求41的能量存储单元，还包含：
第四能量存储器件；和
第三可熔链接，第三可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，第三可熔链接的第二侧与第一端子电连接，第四能量存储器件的第一电极与第三可熔链接的第二侧并与第一端子电连接。
43.根据权利要求42的能量存储单元，还包含：
第五能量存储器件；和
第四可熔链接，第四可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，第四可熔链接的第二侧与第一端子电连接，第五能量存储器件的第一电极与第四可熔链接的第二侧并与第一端子电连接。
44.根据权利要求41的能量存储单元，还包含：
第三可熔链接，第三可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第二电极电连接，并且，第三可熔链接的第二侧与第二端子电连接，第二能量存储器件的第二电极与第三可熔链接的第二侧并与第二端子电连接。
45.根据权利要求44的能量存储单元，还包含：
第四可熔链接，第四可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第二电极电连接，并且，可熔链接的第二侧与第二端子电连接，第三能量存储器件的第二电极与第四可熔链接的第二侧并与第二端子电连接。
46.根据权利要求41～45中的任一项的能量存储单元，还包含与第一或第二端子中的至少一个电隔离的导电外壳。
47.根据权利要求46的能量存储单元，导电外壳接地。
48.根据权利要求41～45中的任一项的能量存储单元，还包含第一端子可熔链接，第一端子可熔链接的第一侧与第一端子电连接，第一端子可熔链接的第二侧与第二能量存储器件的第一电极电连接并与第三能量存储器件的第一电极电连接。
49.根据权利要求41～45中的任一项的能量存储单元，还包含：
包含第一孔眼、第二孔眼和第三孔眼的电路板，第一导体，以及第二导体，第一和第二导体通过第一孔眼与第一能量存储器件的第一电极电连接，第一导体在第二孔眼处被露出以形成第一可熔链接。
50.根据权利要求49的能量存储单元，其中，第一导体包含可熔导线。
51.根据权利要求50的能量存储单元，其中，可熔导线具有0.01英寸～0.1英寸的直径。
52.根据权利要求49的能量存储单元，其中，第二导体包含可熔导线。
53.根据权利要求50的能量存储单元，其中，可熔导线具有0.01英寸～0.1英寸的直径。
54.根据权利要求49的能量存储单元，其中，第二导体在第三孔眼处被露出以形成第二可熔链接。
55.根据权利要求49的能量存储单元，其中，第一导体在第三孔眼处被露出以形成第二可熔链接。
56.根据权利要求41～45中的任一项的能量存储单元，其中，能量存储器件中的每一个包含与第一和第二电极电耦接的多个电容元件。
57.根据权利要求56的能量存储单元，其中，多个电容元件中的各电容元件包含被电介质材料分开的相反电荷的两个导电区域。
58.根据权利要求41的能量存储单元，还包含第三可熔链接，第三可熔链接的第一侧与第一能量存储器件的第一电极电连接，并且，第三可熔链接的第二侧与第一和第二可熔链接电连接。
59.根据权利要求41的能量存储单元，还包含：
第四能量存储器件；
第三可熔链接，第三可熔链接的第一侧与第四能量存储器件的第一电极电连接，并且，第三可熔链接的第二侧与第二能量存储器件的第一电极电连接；和
第四可熔链接，第四可熔链接的第一侧与第四能量存储器件的第一电极电连接，并且，第四可熔链接的第二侧与第三能量存储器件的第一电极电连接。
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