CN103165848A - 可逆电连接器和方法 - Google Patents

Abstract

一种可逆地连接两个基板的方法，包括：将包括形状记忆聚合物（SMP）的导电粘合连接器定位在基板之间，将连接器加热到高于SMP转变温度的温度，并施加负载和将连接器冷却到转变温度以下，以将连接器转变为适形形状，以便形成附连基板并在其之间提供电连接的粘合结合部。该方法可包括通过将连接器加热到SMP转变温度以上而将连接器从基板断开连接，这可中断基板之间的电连接。连接器可以是电池接线片连接器，其被构造为将电池单元连接到另外的电池单元或端子。连接器可被从电池接线片松脱，从而电池接线片和/或连接器在移除连接器之后可被重新使用。连接器可以是多层，且在持久形状时大体是弓形的。

Description

可逆电连接器和方法

技术领域

本发明涉及可逆电连接器，用于附连导电基板，该导电基板包括多单元电池的电池接线片。

背景技术

电池组可包括多个电池单元，其中，电池单元的接线片彼此导电地连接，以形成电池组。电池接线片可通过电阻或激光焊接连结，以在电池单元之间或电池单元和电池端子之间形成导电路径。焊接过程的变化可导致接线片之间的被焊接连接部中的变化，这可导致电池组的导电性的变化。电池接线片由于焊接过程而被不可逆地改变，从而在将一个电池接线片从另一个分开来时，被焊接的电池接线片可被损坏或劣化，从而接线片和相应的电池单元不再可用。

多单元电池组，例如，包括多个彼此电连接的电池单元的电池组，可被用于包括混合动力车辆的汽车应用中。在汽车应用的有用寿命结束时，多单元电池组中的电池单元可保持其容量的大部分，从而电池单元可被再循环或反复使用于具有较低电压和/或容量需求的责任较轻的应用中。电池单元的反复使用可需要电池单元从电池分离，该电池具有的电池接线片基本上完好，例如，处于未损坏或可重复使用的状态。被焊接的电池接线片可在将被焊接的连接部分开到接线片不能再被使用的程度时被损坏，从而电池单元不能被再循环，例如，不能被附连到另外的电池单元或端子，或重新构造到另外的电池组中。另外，在焊接接头的分开期间造成的电池接线片的劣化和/或损坏可因为影响解构电池单元用于材料再循环的能力而限制从被损坏电池单元回收材料的能力。

发明内容

在此提供一种热-可逆粘合连接器，其被构造为可松脱地附连电池单元的电池接线片，还提供一种用于使用可松脱连接器而可逆地连接电池单元的接线片的方法。在此描述的导电连接器通过提供连接电池单元接线片的简单、可松脱装置而允许电池组和电池组单元的再循环，该装置在当被松脱或可逆时，提供可再循环的电池单元，所述电池单元包括可重复使用的电池接线片和可重复使用的连接器。在一个例子中，电池组可以是在混合动力车辆的电池中初始使用的电池组，其中，在有用车辆服役寿命结束时，每个电池组和/或电池单元可保持其容量的大部分，从而电池组和/或电池单元可被再循环和另外专用于需要比初始车辆电池应用小的容量的其他应用。通过为电池单元接线片提供可松脱附连，电池单元可在车辆服役寿命结束时分离，而没有对电池接线片的完好性进行妥协。

提供了一种可松脱电池接线片连接器。可松脱连接器可具有多层结构，包括由形状记忆聚合物（SMP）制成并插置在粘合剂层之间的至少一层，粘合剂层可以是干性粘合剂层。如在此使用的，干性粘合剂是指本身粘稠的材料，其不依赖于熔化或溶解来激活它们的粘合特性。SMP和粘合剂层是导电的，使得可松脱连接器导电。SMP层具有大致C-形或弓形的持久形状，有助于连接器从电池接线片分离。连接器可被定位在相邻电池接线片之间，在连接器加热到SMP转变温度以上的温度之后施加力，从而连接器转变为临时形状，适形于电池接线片表面，该临时形状可以是大致平的形状，然后在被施加的力下，被冷却到转变温度以下以附连电池接线片和在电池接线片之间提供导电路径。

连接器可通过将连接器激活到SMP转变温度以上从而连接器恢复其持久形状，导致粘合剂层和连接器从电池接线片的表面剥离，将连接器从电池接线片和电池单元基本上断开连接。该连接被消除，从而电池接线片在断开连接时基本没有改变和/或处于使被附连的电池单元适于再循环的状态。在一个例子中，可松脱电池接线片连接器可具有单层构造，其包括形状记忆聚合物，其中，形状记忆聚合物是粘合性的。

一种可逆地连接两个导电基板的方法，包括：将包括形状记忆聚合物（SMP）的导电粘合连接器定位在基板之间，将连接器加热到高于SMP转变温度的温度，并施加负载和在负载下将连接器冷却到转变温度以下，以将连接器转变为适形形状，由此形成附连基板并在其之间提供电连接的粘合结合部。该方法可包括通过将连接器加热到SMP转变温度以上而将连接器从基板断开连接或松脱，其中，使连接器断开连接包括将连接器的粘合部分从基板逐渐地剥离。连接器自临时的适形形状转变为弯曲的持久形状可产生分离力，其足以开始和推进粘合剂层和连接器从基板的分离。

使连接器断开连接可中断基板之间的电连接，从而连接器可被构造为极限开关或保险丝，其当连接器被加热到对应于SMP转变温度的温度极限上被激活。连接器可在断开连接之后被重新附连，以将基板重新附连并重新建立电连接，其中，连接器可用作断路器。连接器可以是电池接线片连接器，其被构造为将电池单元连接到另外的电池单元或端子。连接器可被从电池接线片松脱，从而电池接线片和/或连接器在移除连接器之后可被重新使用。

通过在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述能容易地显现本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点。

附图说明

图1是电池组的示意侧视图，其包括多个具有第一形状的可逆连接器；

图2是图1的电池组的示意侧视图，可逆连接器具有第二形状，从而电池单元被连接；

图3是图1的电池组的示意侧视图，可逆连接器回复到它们的第一形状，从而电池接线片未连接；

图4A是显示图1的连接器的第一例子的示意侧视图；

图4B是显示图2的连接器的第一例子的示意侧视图；

图4C是显示图3的连接器的第一例子的示意侧视图；

图5A是显示图1的连接器的第二例子的示意侧视图；

图5B是显示图2的连接器的第二例子的示意侧视图；和

图5C是显示图3的连接器的第二例子的示意侧视图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记在多幅图中表示相似的部件，图1-5C中显示的元件不是必须按照尺寸或比例的。因而，在此展示的附图中提供的特定尺寸和应用并不视为限制性的。图1显示了电池10，其包括电池组12。电池10可在此被称为电池组件。电池10可包括多个电池组12。端子14，其可在此称为汇流条或U形沟道，可被连接至一个或多个电池组12，以传导电池10中的电池组12提供的电能。电池10可被构造用于混合动力车辆（未示出）中，例如，以将电能提供至混合动力车辆的一个或多个系统，所述系统可包括车辆动力传动系系统。

电池组12包括多个电池单元20。在一个例子中，电池单元20可以是锂-聚合物或锂离子类型（Li-离子）单元，和/或可被构造为袋状单元或棱形单元。每个电池单元20包括电池本体22和至少一个电池接线片24，所述电池本体包括电极（未示出）。电池接线片24被连接至电池本体22和/或至电池本体22中的电极，且可被构造为导电箔接线片。电池接线片24，其可在此称为基板或导电基板，限定至少一个接口表面26，在此可将该接口表面称为接线片接口、接线片接口表面、基板接口或基板表面。电池接线片24，例如，导电基板，可由导电材料制成。在一个例子中，电池接线片24可包括金属材料，金属材料可包括，例如，铜、银和铁中的一种或多种。可逆连接器（reversible connector）30（包括处于持久形状的形状记忆聚合物）可被插置在相邻接线片24之间（如图1所示），并被转变为如图2所示的临时形状以电连接，例如，以通过粘合至接口表面26而在相邻接线片24之间提供导电路径。电池组12可被电连接至电池端子14，通过将处于如图1所示的持久的弯曲形状的可逆连接器30插置在端子14和相邻电池接线片24之间，并将连接器30转变为如图2所示的临时适形形状，以在接线片24和端子14之间提供导电路径，由此将电池组12电连接至端子14。端子14，其可在此称为基板或导电基板，限定至少一个接口表面16，在此该表面可称为端子接口、端子接口表面、基板接口或基板表面。

连接器30可在此被称为可逆连接器、可松脱连接器、粘合连接器、热-可逆连接器、可分离连接器或可逆附连部。连接器30是导电并带粘性的，例如，连接器30具有粘合特性，从而连接器30可粘合至诸如基板14、24这样的基板，由此在连接器30和基板14、24之间限定接触区域28。接触区域28可限定形成在连接器30和基板之间的导电路径。当连接器30处于组成连接器30的形状记忆聚合物的转变温度以上的温度时，通过将力18施加至电池接线片24和插置在它们之间的连接器30，连接器30可由如图1所示的弯曲的持久形状转变为如图2所示的临时的大体平坦的和/或适形形状，从而每个连接器30适形于并形成至相邻于连接器30的接口表面16、26的附连部，以提供大体由相邻于连接器30的基板之间的接触区域28限定的导电接头或路径。相邻于连接器30的基板可以，例如，是相邻的接线片24，或端子14和相邻于端子14的接线片24。连接器30随后在去除被施加的力18之前被冷却到形状记忆聚合物的转变温度以下，从而每个被冷却连接器30保持其临时形状，如图2所示，由此电连接多个电池单元20以形成电池组12，并将由此形成的电池组12电连接至端子14。

如图3所示，形成为如图2所述的连接是可被消除的，从而每个连接器30可容易地从接口16、26分离，该分离通过以下方式进行：将连接器30的温度升高到构成连接器30的形状记忆聚合物的转变温度以上，从而连接器30恢复至其持久的弯曲形状，且这样做会施加分离力42，该分离力通过使连接器30逐渐拉离和/或剥离接口16、26而使连接器30的分离开始，由此最小化或基本消除连接器30和接口16、26之间的接触区域28，允许连接器30从接口16、26移除，而没有损坏接线片24，例如，没有使接线片24不再可用。包括处于可再使用状态的电池接线片24的未连接的电池单元20可被再循环或在另外的应用中反复使用，其中，反复使用可包括形成包括电池接线片24的电连接部。被去除的连接器30可被再循环或在另外的应用中反复使用，其中，反复使用可包括使用被去除的连接器30形成另外的电连接部。

参考图4A-4C，显示了可逆连接器30的例子。如图4A-4C所示的可逆连接器30可被构造为热-可逆多层连接器。在所示的例子中，连接器30被构造为四层连接器30，其包括两层或两部分的形状记忆聚合物（SMP）32、34和两层或两部分的粘合剂36、38。粘合剂层，其可被称为第一粘合剂层36和第二粘合剂层38，或一起称为粘合剂层，可被构造为弹性的干性粘合剂。SMP层可称为第一SMP层32和第二SMP层34，或一起称为SMP层。每个SMP层32、34和粘合剂层36、38是导电的，这是由于各SMP和粘合剂的导电性和/或由于包括在层中的导电填料。SMP可具有玻璃化转变温度的特征，在此该转化温度可称为转变温度或SMP转变温度。

当SMP层处于其持久形状时，每个SMP层32、34被构造有大致弓形或C-形状的弯曲部。SMP层32、34相邻于彼此定位，从而SMP层32、34的曲率相反，以在其之间限定开口或腔体40，如图4A所示，且从而每个SMP层32、34的最外表面是大致凸的。第一粘合剂层36可相邻于第一SMP层32定位，且可被构造为延伸跨过SMP层32的最外表面至边缘46、48。第二粘合剂层38可相邻于第二SMP层34定位，且可被构造为延伸跨过SMP层34的最外表面至边缘46、48。

在一个例子中，如图4A所示，连接器30被定位在第一导电基板和第二导电基板之间，该第一导电基板可以是第一电池接线片24，该第二导电基板可以是第二、或相邻的电池接线片24。小或最小接触区域28可限定在连接器30的粘合剂层36、38和相邻接线片24的接口表面26之间，这是由于弯曲的粘合剂层粘合到表面26。由如图4A所示的接触区域28提供的最小粘合可通过在连接器30的热激活和力18的施加之前将连接器30在相邻接线片24之间保持在位而辅助组装连接器30和接线片24。

连接器30以如下方式被激活：通过将连接器30加热到第一和第二SMP层32、34的SMP的玻璃化转变温度以上的温度，并在连接器30处于其转变温度以上的温度时，将力或负载18施加在连接器30上（如图4A所示），随着连接器30在相邻接线片24之间被挤压，导致连接器30变形到临时形状（如图4B所示）。在压力之下和在SMP转变温度以上的温度，连接器30变形且通过使每个SMP层32、34的曲率变平而顺应邻近的接线片，从而每个SMP层32、34和连接器30具有大致展平的形状。随着连接器30变平，每个粘合剂层36、38变平并粘合到相邻的接口表面26，明显增大连接器30和相邻接线片24之间的接触区域28，并将连接器30粘合到接口表面26。当负载18被继续施加时，连接器30冷却到SMP转变温度以下的温度，由此使连接器30的每个SMP层32、34从如图4A所示的持久的弯曲的C-形状变为如图4B所示的临时的展平的形状。如在此所用的，持久的形状可称为弯曲的或弓形的形状，临时形状可称为展平的形状、大致平坦的形状或适形形状。在一个例子中，连接器30可被冷却到大约25°C。在连接器30已经冷却到转变温度以下之后，负载18被去除。

在负载下冷却时，腔体40可变为非常小或可忽略的，或可完全消失，从而SMP层32、34的最内表面形成导电接口44。在一个例子中，连接器30可包括第五层，其可以是定位为相邻于SMP层32、34的至少一个的最内表面的导电粘合剂层（未示出），其可在SMP层32、34之间形成导电接口44。形成接口44的粘合剂层可充分粘合，以结合或连结SMP层32、34的内表面来形成接口44，并当连接器30在SMP转变温度以上被激活时，例如，在连接消除以松脱连接器30时，充分弱化，以允许SMP层32、34的内表面的分开。

连接器30的粘合剂层36、38和SMP层32、34的适形临时形状在电池接线片24之间形成牢固粘合的结合部，如图2和4B所示。处于适形临时形状的连接器30在结合到连接器30的电池接线片24之间提供电连接部，该电连接部包括由至少接触区域28和连接器30限定的电路径。由如图2和4A构造的连接器30提供的电连接部提供了电路径，该电路径与被焊接的电连接部（例如，将接线片24直接焊接到每一个而形成的电连接部）相比，在构造和导电性方面更一致，且具有比被焊接的电连接部更大的横截面积，由此提供对毁坏状况不那么敏感的连接部，被焊接的电连接部可呈现出该毁坏状况，其可包括导电性变化、焊接不连续性和对过热或电流过载的敏感性。

通过将处于临时形状的连接器30提供的连接消除，被连接的电池接线片24可彼此分开或从端子14分开，如图4C所示。连接可通过将连接器30加热到SMP层32、34的SMP的玻璃化转变温度以上的温度（例如，在没有施加负载的情况下加热连接器30）而被消除，而没有限制连接器30。在加热到转变温度以上时，每个SMP层32、34开始从展平的临时形状变形并恢复弯曲的持久形状。随着每个SMP层32、34转变为弯曲的持久形状，连接器30的变化的形状施加对抗由连接器30连接的接线片24的分离力42，如图3和4C所示，这导致粘合剂层36、38从接线片24的表面26剥离，该剥离从连接器30的外边缘46、48附近开始。当分离力被用于剥离模式时，通过克服与非常小的面积相对应的小粘合力而逐渐实现完全分离。由此，粘合被容易地消除。随着SMP层32、34恢复它们弯曲的持久形状，腔体40在SMP层32、34之间形成而有助于分离力42，粘合剂层36、38逐渐地继续剥离，最小化和/或基本消除接触区域28，以完成连接的消除，例如，将连接器30基本从接线片24分离，和/或最小化接触区域28，从而连接器30可从接口26分离，而不损坏和/或导致接线片24不可再使用。被分离的电池单元20可被再循环，其可包括使用诸如连接器30这样的连接器，或通过其他方式而反复使用单元20和/或将分离的接线片24重新电连接到另外的基板，另外的基板可以是另外的电池接线片24或端子14。被分离的连接器30可以被再循环，其可包括反复使用被分离的连接器30，以提供两个基板24之间的电和粘合性的连接部。

现参考图5A-5C，所示的是连接器30的另一示例构造。如图5A-5C所示的可逆连接器30可被构造为热-可逆多层连接器。在所示例子中，连接器30被构造为三层连接器30，包括一层或一个部分的形状记忆聚合物（SMP）32和两层或两个部分的粘合剂36、38。粘合剂层36、38可被构造为弹性的干性粘合剂。SMP层32和粘合剂层36、38每个是导电的，这是由于各SMP和粘合剂的导电性和/或由于包括在层中的导电填料。SMP特征在于玻璃化转变温度。

当SMP层32处于其持久形状时，SMP层32被构造有大致弓形或C-形状的弯曲部。SMP层32定位为相邻于接线片24，从而SMP层32的曲率在它们之间限定开口40，如图5A所示，且从而SMP层32的与开口40相对的表面是大致凸形的。第一粘合剂层36可相邻于SMP层32的一侧定位，且可被构造为延伸跨过SMP层32的最外表面至边缘46、48。第二粘合剂层38可相邻于SMP层32的相反侧定位，且可被构造为延伸跨过SMP层32的最外表面至边缘46、48。

在一个例子中，如图5A所示，连接器30被定位在第一导电基板和第二导电基板之间，该第一导电基板可以是第一电池接线片24，该第二导电基板可以是第二、或相邻的电池接线片24。小或最小接触区域28可形成在连接器30的粘合剂层36、38和接线片24的接口表面26之间。由如图5A所示的接触区域28提供的最小粘合可通过在连接器30的热激活和力18的施加之前将连接器30在相邻接线片24之间保持在位而辅助组装连接器30和接线片24。

连接器30以如下方式被激活：通过将连接器30加热到SMP层32的SMP的玻璃化转变温度以上的温度，并在连接器30处于其转变温度以上的温度时，将负载或力18施加在连接器30上（如图5A所示），随着连接器30在相邻接线片24之间被挤压，导致连接器30变形到临时形状（如图5B所示）。在压力之下和在SMP转变温度以上的温度，连接器30变形且通过使SMP层32的曲率变平而顺应接线片，从而连接器30具有大致展平的形状。随着连接器30变平，每个粘合剂层36、38变平并粘合到相邻的接口表面26，明显增大连接器30和相邻接线片24之间的接触区域28，并将连接器30粘合到接口表面26。当负载18被继续施加时，连接器30冷却到SMP转变温度以下的温度，由此使连接器30的SMP层32从如图5A所示的持久的弯曲的C-形状变为如图5B所示的临时的展平的形状。在一个例子中，连接器30可被冷却到大约25°C。在连接器30已经冷却到转变温度以下之后，负载18被去除。在负载18下冷却时，随着粘合剂层38适形于表面26，开口40可变为非常小或可忽略，或可完全消失。连接器30的粘合剂层36、38和SMP层32的适形临时形状在电池接线片24之间形成牢固粘合的结合部，如图5B所示。处于适形临时形状的连接器30在结合到连接器30的电池接线片24之间提供电连接部，电连接部包括由至少接触区域28和连接器30限定的电路径。由如图5A所示构造的连接器30提供的电连接部提供了电路径，该电路径与被焊接的电连接部相比可在构造和导电性方面更一致，且具有更大的横截面积，由此提供对毁坏状况不那么敏感的连接部，被焊接的电连接部可呈现出该毁坏状况，其可包括导电性变化和对过热的敏感性。

通过将处于临时形状的连接器30提供的连接消除，被连接的电池接线片24可彼此分开或从端子14分开，如图5C所示。连接可通过将连接器30加热到SMP层32、34的SMP的玻璃化转变温度以上的温度（例如，在没有施加负载的情况下加热连接器30）而被消除，而没有限制连接器30。在加热到转变温度以上时，SMP层32开始从展平的临时形状变形并恢复弯曲的持久形状。随着SMP层32转变为弯曲的持久形状，连接器30的变化的形状施加对抗由连接器30连接的接线片24的分离力42，如图5C所示，这导致粘合剂层38从表面26剥离，该剥离从连接器30的外边缘46、48附近开始。当分离力被用于剥离模式时，通过克服与非常小的面积相对应的小粘合力而逐渐实现完全分离。由此，粘合被容易地消除。随着SMP层32恢复它们弯曲的持久形状，腔体40在SMP层32之间形成而有助于分离力42，粘合剂层38逐渐地继续剥离，最小化和/或基本消除接触区域28，以完成连接的消除，例如，将连接器30基本从接线片24分离，和/或最小化接触区域28，从而连接器30可从接口26分离，而不损坏和/或使接线片24不可再使用。被分离的电池单元20可被再循环，其可包括使用诸如连接器30这样的连接器，或通过其他方式而反复使用单元20和/或将分离的接线片24电连接。被分离的连接器30可以被再循环，其可包括反复使用被分离的连接器30，以提供两个基板24之间的电和粘合性的连接部。

作为例子，组成SMP层32、34的形状记忆聚合物可以是环氧树脂。作为例子，干性粘合剂层36、38的成分和/或SMP层32、34的成分可包括性环氧树脂和柔性环氧树脂。可用于获得干性粘合剂或形状记忆聚合物的可行交联化学物质的范围可包括α,Ω-联嘧啶、有机多-羧基酸、酸酐、或催化（如在咪唑类型中）交联反应。存在不同方式来获得分子特性之间的适当关系。例如，干性粘合剂或形状记忆聚合物可包括刚性环氧树脂、环氧树脂增补剂和交联剂；或刚性环氧树脂、柔性交联剂和柔性环氧树脂；或刚性环氧树脂、刚性交联剂和柔性环氧树脂；或刚性环氧树脂、柔性环氧树脂和催化硬固化剂；或刚性环氧树脂、交联剂和稀释剂；或柔性环氧树脂、交联剂和稀释剂；或刚性环氧树脂和柔性交联剂；或柔性环氧树脂和催化固化剂；或柔性环氧树脂和交联剂；并且其中，刚性环氧树脂是芳香族环氧树脂，其具有至少两个环氧基团，柔性环氧树脂是脂族环氧树脂，其具有至少两个环氧基团，环氧树脂增补剂具有一个环氧基团，交联剂是多-胺、有机多-羧基酸或酐中的一种，稀释剂是一元胺或一元-羧基酸。在各示例构造中，催化固化剂（或催化固化）促进环氧树脂-对-环氧树脂或环氧树脂-对-羟基反应。催化固化剂可包括，但不限于，三元胺、胺盐、氟化硼化合物或胺硼酸盐。在一个例子中，干性粘合剂的成分可大量存在，以在组分固化时提供具有-90°C至200°C的玻璃化转变温度（T_g）和具有与基板的剥离强度为1-200/cm²的干性粘合剂。在另外的例子中，干性粘合剂可具有-90°C至25°C的玻璃化转变温度。

SMP层32、34和/或粘合剂层36、38中的一个或多个可被构造为包括填料，从而SMP层32、34和粘合剂层36、38每个都是导电的。填料可以是，例如，金属填料，其可包含铁、铜、银或其他导电材料中的一种或多种。填料可以粉末形式提供，且可具有30%或更大体积的浓度范围，以便为SMP层32、34和/或粘合剂层36、38提供导电性。填料可以是导热的，以在从持久形状变为临时形状期间辅助连接器30的传导和/或感应加热和/或冷却，例如，当连接器处于其临时形状时，通过将连接器30加热到其转变温度以上，以加热连接器30或热激活连接器30来断开连接或分离。填料的导热特性可增加连接器30的温度，例如，在电池组12的操作期间，当连接器30从电池接线片24（连接器30连接至其）导电时，通过感应加热连接器30。导电填料的其他类型和形式可被使用，其也可以是导热的。例如，可使用碳基填料，诸如炭黑、碳纤维和/或碳纳米管。

可利用多种形状记忆聚合物，在此提供的例子不意图是限制性的。在一个例子中，形状记忆聚合物组分的成分可以足够大量存在，其足以在组分固化时提供在玻璃化转变之前和之后储能模量有2至3个量级变化的环氧树脂形状记忆聚合物。在一个例子中，形状记忆聚合物具有25°C至200°C的T_g。例如，自具有大约90°C的T_g的典型芳香族双环氧树脂/二元胺系统开始，芳香族环氧树脂成分系统性地被脂族双环氧树脂替换，以获得具有玻璃化转变温度范围为从3°C至90°C的一系列环氧树脂形状记忆聚合物。这样，形状记忆聚合物可被定制以便与期望的干性粘合剂使用，用于在一定温度范围内操作的特定应用。

在一个例子中，组成每个SMP层32、34的形状记忆聚合物的特征在于其转变温度高于电池10的工作温度。在一个例子中，电池10的正常工作温度可在25°C至35°C的范围，规定或预计最大工作温度大约为45°C。形状记忆聚合物和粘合剂，在该例子中，可被构造有在所述正常工作温度以上的转变温度，使得处于被连接状态（例如，处于临时形状）的连接器30在电池正常工作期间将不经历转变温度以上的温度，以便防止连接器30的激活和防止向其被分离的持久形状的转变。连接器30的SMP和粘合剂可例如被构造有在所述最大工作温度以上的转变温度，以在电池工作情况中在该温度以下防止连接器30的激活和分离。

在一个例子中，连接器30通过被构造为电开关、极限开关、断路器或保险丝而可被构造为保护电池单元20和电池10免于过安培数、电流过载和/或过热情况。在该例子中，连接器30的SMP可被构造为具有对应于针对电池单元20、电池组12和电池10的至少一个建立的温度极限的转变温度，其中，转变温度可等于或小于该温度极限。当被加热到处于或高于温度极限的温度时，连接器30被加热到其转变温度以上并被激活以从被连接的临时形状转变至其持久形状，将连接器30从电池接线片24分离，由此使包括电池接线片24的电池单元20从彼此以及从电池组12和电池10断开连接，并停止或中断电池接线片24之间的电流流动。当超过温度极限时，通过将电池单元20断开连接，单元20可被自动地拆卸（分离）和/或电切断，从而单元20之间的电连接被中断，这可保护断开连接的单元20免于劣化或损坏，以保持单元20的完好性和功能性。

温度极限可被规定为避免电池单元20、电池组12和电池10中的至少一个的过热情况。温度极限可对应于电池10的环境工作温度极限，从而当电池10的工作温度、连接器30的周围环境温度超过温度极限时，连接器30可被加热到其转变温度。温度极限可对应于电池单元20的最大工作温度（例如，一种温度，在其之上，处于被连接状态的电池单元20可经历劣化或损坏或单元完好性降低）。温度极限可对应于电学情况，诸如电流过载、功率骤增、断路或可导致传导通过连接器30的电流增加的其他情况，其可对电池单元20、组12或电池10中的至少一个造成损坏。增加的电流可导致连接器30的温度增加，例如，通过导电填料或连接器30的其他材料的电阻性加热，从而连接器30的温度达到或超过温度极限，激活连接器30以使其转变为临时形状，由此从电池接线片24分离和使单元20断开连接，从而向单元20或来自单元20的电流停止或几乎中断或不再继续。连接器30可被构造为保险丝，其中，当连接器30暴露于处于或高于温度极限的温度时，连接器30断开，例如，被激活以转变为其持久形状，重新打开腔体40，并几乎消除接触区域28。连接器30可用作断路器，从而在被温度极限以上的温度激活和断开电池接线片24之间的电路之后，连接器30可重新加热到转变温度以上，力18被施加以使用连接器30重新连接电池接线片24时，重新施加的力18使连接器30变形为适形临时形状，并冷却到转变温度以下，从而电池接线片24变为重新附连，且导电路径在其之间重新建立。

在此提供的例子不意图是限制性的。可使用其他构造的导电可逆连接器。例如，SMP可具有足够的粘合特性，从而连接器可被构造为单SMP层连接器或双SMP层连接器，其中，SMP层在连接状态下与基板直接接触并附连至其。例如，SMP可以是交联聚合物，诸如具有粘合特性的乙烯乙酸乙烯酯（EVA）聚合物或交联醋酸乙烯酯聚合物，从而在该情况下SMP层可提供SMP层32、34和粘合剂层36、38的结合的功能。电池组12可以是非汽车电池组，和/或电池10可被构造用于非汽车应用。电池单元20可以具有任何适当的构造，且不限于在此所述的袋状或棱形电池单元构造。基板24可以是电池接线片或电池元件之外的导电基板，且可以是非电池元件，其可使用可逆连接器30连接，以建立在基板24和连接器30之间的导电路径。

详细的说明书和附图或图片对本发明是支持性的和描述性的，但是本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已经对执行本发明的一些较佳模式和其他实施例进行了详尽的描述，但是用于实施在所附权利要求中限定的本发明的各种替换设计和实施例存在。

Claims (10)

1.一种方法，包括：

提供导电粘合连接器，包括具有玻璃化转变温度的形状记忆聚合物；

提供第一基板和第二基板，其中，第一基板和第二基板是导电的；

将连接器定位为相邻于第一基板和第二基板；

将连接器加热到高于形状记忆聚合物的玻璃化转变温度的温度；

当将连接器冷却至低于玻璃化转变温度的温度时，将负载施加在连接器上，以将连接器转变为适形形状；

其中，处于适形形状的连接器：

在连接器以及第一和第二基板之间形成粘合结合部，以操作性地附连第一和第二基板；和

提供第一和第二基板之间的电连接。

2.如权利要求1所述的方法，其中，第一基板是第一电池接线片，第二基板是第二电池接线片和电池端子中的一种。

3.如权利要求1所述的方法，其中：

适形形状是连接器的形状记忆聚合物的临时形状；和

处于持久形状的形状记忆聚合物限定连接器的大体弓形形状。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

通过将连接器加热至形状记忆聚合物的玻璃化转变温度之上而将连接器从第一和第二基板脱开；

其中脱开连接器中断了第一和第二基板之间的电连接。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

通过：

将连接器重新加热到高于形状记忆聚合物的玻璃化转变温度的温度；和

在将连接器冷却到低于玻璃化转变温度的温度时，将负载重新施加在连接器上，以使连接器转变为适形形状，

而将连接器重新连接至第一和第二基板。

6.如权利要求4所述的方法，还包括：

将连接器从第一和第二基板分离，其中，连接器、第一基板和第二基板中的至少一个在连接器被分离后可再使用。

7.如权利要求1所述的方法，其中：

连接器被构造为多层连接器，包括第一粘合剂层、第二粘合剂层以及在第一和第二层之间的第三层；

该第三层包括形状记忆聚合物；

第一粘合剂层、第二粘合剂层和第三层是导电的；

连接器定位为，第一粘合剂层相邻于第一基板且第二粘合剂层相邻于第二基板。

8.一种电池组，包括：

第一电池单元，限定第一电池接线片；

第二电池单元，限定第二电池接线片；

可逆粘合导电连接器，包括形状记忆聚合物；

其中：

连接器定位在第一电池接线片和第二电池接线片之间；

处于持久形状的连接器的形状记忆聚合物限定大体弓形的形状；

可通过将连接器加热到高于形状记忆聚合物的转变温度的温度，和在将连接器冷却到低于转变温度的温度时将负载施加在连接器上以使连接器转变为适形形状，而使得连接器从持久形状转变为临时形状，该临时形状大体适形于第一电池接线片和第二电池接线片；

处于适形形状时，连接器在连接器以及第一和第二基板之间形成粘合结合部，以操作性地附连第一和第二基板并提供第一和第二基板之间的电连接；

可通过将处于临时形状的连接器加热到玻璃化转变温度以上的温度以恢复连接器的持久形状，而使得连接器从第一和第二电池接线片松脱；和

在第一和第二电池接线片从连接器松脱之后，第一和第二电池单元可被再循环。

9.如权利要求8所述的电池组，其中，连接器被构造为多层连接器，包括：

第一粘合剂层；

第二粘合剂层；

第三层，在第一和第二粘合剂层之间，其中，第三层包括形状记忆聚合物；并且

其中：

第一、第二和第三层每个都是导电的；且

连接器被构造为，当恢复持久形状时，施加足以使第一粘合剂层从第一电池接线片和第二粘合剂层从第二电池接线片剥离的分离力。

10.如权利要求8所述的电池组，其中，连接器被构造为，当连接器被加热到与玻璃化转变温度相对应的电池组的温度极限以上时，中断第一电池接线片和第二电池接线片之间的电连接。

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