CN103633276A - 蓄电池和机动车 - Google Patents

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Abstract

依据本发明提出一种蓄电池(10)，其具有至少两个蓄电池单元(20、21)和在至少两个蓄电池单元中的一个(20)的蓄电池电极与至少两个蓄电池单元中的另外一个(21)的蓄电池电极之间的电连接(30)。在此由电连接(30)分岔出用于测量蓄电池单元(20、21)中的至少一个的蓄电池单元电压的另外的电连接(40)。所述蓄电池(10)的特征在于，另外的电连接(40)包括至少两个部段，其中部段被设置为用于不同的最大电流强度。这实现了将部段设置为熔化保险装置，其在设置在不同的最大电流强度之间的熔化电流强度下熔化。因此，相比于使用单个保险装置实现了对在蓄电池单元监控中的保险装置的有利的并且简单的表示，保险装置在短路时切断连接。

Description

蓄电池和机动车
技术领域
本发明涉及一种蓄电池模块，其具有至少一个带有蓄电池单元例如锂离子蓄电池单元的蓄电池，如其例如应用在电动或混合动力机动车的牵引用蓄电池、亦即具有至少部分地或有时地电驱动的驱动装置的机动车中。因此，本发明也涉及一种机动车。
背景技术
蓄电池由于改善的存储能力、更频繁的再充电能力、更高的能量密度和下降的自放电一直被更广泛地采用。具有较小的蓄能能力的蓄电池例如用于小的可携带的电子装置，如移动电话、膝上电脑、摄像机、电动工具、mp3播放器以及诸如此类，而具有高的能力的蓄电池作为用于驱动混合动力或电动车辆等等的发动机的驱动装置或者作为静止的蓄电池投入使用。
蓄电池能够例如通过蓄电池模块的串联连接形成，其中部分地也能够实现蓄电池模块的并联连接并且所述蓄电池模块在其侧能够由串联和／或并联连接的蓄电池单元组成。
锂离子技术注定适用于应用的较宽的使用领域。锂离子蓄电池单元具有至少一个正和负的电极(阴极或阳极)，锂离子(Li+)能够可逆地嵌入或者又脱出。因此锂离子的嵌入或者锂离子的脱出发生，所谓的锂离子导电盐的存在是必要的。在大多现在于市场上可获得的基于锂离子蓄电池单元的蓄电池中，将六氟磷酸锂(LiPF6)作为锂导电盐使用。这不仅适用于小的可携带的电子装置的领域中而且适用于在机动车领域中。
其他已知的蓄电池化学系统是基于镍氢蓄电池单元、锂金属聚合物蓄电池单元和锂聚合物蓄电池单元的蓄电池。
为了控制蓄电池单元的单个电压和温度，传感器导线由蓄电池单元连接端引导到电压监控装置例如蓄电池单元监控印刷电路板。
根据现有技术，传感器导线通常被构造为电缆或冲压网格，其中导线横截面是小的。在短路时由于小的横截面全部导线都熔化。
发明内容
按照本发明提出一种蓄电池，其具有至少两个蓄电池单元和在所述至少两个蓄电池单元中的一个的蓄电池电极与所述至少两个蓄电池单元中的另一个的蓄电池电极之间的电连接，其中，由所述电连接分岔出用于测量所述蓄电池单元中的至少一个的蓄电池单元电压的另外的电连接。
所述蓄电池的特征在于，所述另外的电连接包括至少两个部段，其中，所述部段被设置为用于不同的最大电流强度。
这实现了将所述部段设置为熔化保险装置，其在设置在不同的最大电流强度之间的熔化电流强度下熔化。因此，相比于单个保险装置的使用实现了对在蓄电池单元监控中的保险装置的有利的并且简单的表示，所述保险装置在短路时切断连接。
在一个实施形式中，所述不同的最大电流强度至少包括低于熔化电流强度的较低的最大电流强度和高于所述熔化电流强度的较高的最大电流强度，其中所述部段中的至少一个部段被设置为熔化部段用于所述较低的最大电流强度并且在所述熔化电流强度下熔化，而所述部段中的至少另一个部段被设置为用于较高的最大电流强度并且在所述熔化电流强度下不熔化。
有利地，所述熔化部段对于视觉控制是可进入的。
因此，能够将所述部段中的至少另一个部段以塑料外套加套并且所述熔化部段未被加套。
这改善了分离效果。
在所述一个或另外的实施形式中所述熔化部段与具有较高的最大电流强度的两个另一个部段相邻。
那么，所述两个另一个部段的主扩展方向能够相互平行并且沿着与平行的主扩展方向垂直的方向相互间具有不等于零的间隔。
对于分离效果能够特别有利的是，如果所述两个另一个部段沿着平行的主扩展方向的方向相互间具有至少三毫米的间隔。
如果另外的熔化部段与所述两个另一个部段中的一个相邻，那么所述两个另一个部段中的一个沿所述平行的主扩展方向的方向具有至少两毫米的扩展。而且如果通过电弧在第一熔化部段的熔化之后导致分离效果的消除，那么这引起了所述另外的熔化部段的熔化。通过位于所述熔化部段之间的部段的长度可靠地防止另外的电压电弧。
如果所述扩展可达五毫米，那么对于分离效果能够特别有利的是。
依据本发明也提出了一种具有依据本发明的蓄电池的机动车。
附图说明
根据附图和随后的描述对本发明的实施例进一步详细阐明。其中：
图1示出了依据本发明的蓄电池的示例性的实施形式；
图2示出了在一个依据本发明的蓄电池中的用于测量蓄电池单元电压的电连接的示例性的第一实施形式；以及
图3示出了在一个依据本发明的蓄电池中的用于测量蓄电池单元电压的电连接的示例性的第二实施形式。
具体实施方式
在图1中示出了具有两个借助于电连接30电连接的蓄电池单元20、21的蓄电池10。多个蓄电池单元是可能的，其中，该蓄电池单元可以串联和／或并联相互连接。由电连接30分岔出另外的到一个未示出的电压测量机构的电连接40。
电压测量机构能够例如实现为蓄电池单元监控电子装置、蓄电池控制装置、蓄电池管理系统或蓄电池的一部分并且适合于确定在所述分岔与所述蓄电池电极11、12中的一个之间的电压并且因此确定所述两个蓄电池单元20、21中的至少一个的蓄电池单元电压。
电连接40在此具有部段41、42，所述部段在最大电流强度上是不同的，所述部段各自被设置用于所述最大电流强度。部段中的至少一个部段41被设置为熔化部段并且在一个大于或等于熔化部段的最大电流强度但是低于另一个部段42的一个或多个最大电流强度的熔化电流强度时熔化。
然后，具有在所述熔化电流强度与较大的最大电流强度之间的电流强度的电流引起在部段41的区域中的熔化，而在另一个部段42的区域中没有相应的改变。
实现将不同的最大电流强度用于连接40的不同的部段的一种可能是垂直于相应的部段的主扩展方向使用不同的横截面。在实践中已经表明，设有具有一个相对于另一个部段42减少10％的横截面的熔化部段。沿其主扩展方向一至十毫米长的熔化部分41在试验中表明了好的分离特征。
也能够结合减小的横截面投入使用的另一种可能在于使用不同的材料。特别地，铝已经表明为用于所述一个或所述多个熔化部段的材料，因为铝是有利的并且在过载时快速地熔化。
所有的部段或者仅仅所述熔化部段可以实现为冲压网格。
在一个示例性的在附图中未示出的实施形式中连接40与连接30的分岔部由铝制造并且设置为熔化部段。熔化部段能够例如实现在从电连接40到电缆套或到设置在电连接30上的终端的过渡上。在用于蓄电池单元监控的设有由铝构成的导体电路的薄片印刷电路板的使用中可以将熔化部段实现为该导体电路之一。
在图2中示出了具有部段41、42的、用于蓄电池单元电压确定的示例性的电连接40。
连接40在此具有两个以塑料外套50加套的部段42，其通过未被加套的部段41相互连接。未被加套的部段42在两侧与未加套的部段41相邻。未加套的部段41在此在一个实施形式中具有一个相比于加套的部段42更小的横截面，其中所述横截面中的每个垂直于相应的部段41、42的主扩展方向。
在熔化部段41上的缺少的外套实现了熔化部段41的简单的视觉控制以及在其熔化之后改善的分离效果。与之相对地熔化部段41的外套提供了更好的保护以便防止在事故情况下通过导电物体或流体又消除隔离效果。
在图2中示出的实施例中加套的部段42的主扩展方向相互平行，但是沿垂直于平行的主扩展方向的方向相互错开。加套的部段42沿垂于与平行的主扩展方向的方向具有不等于零的间隔60。因此熔化部段的主扩展方向不平行于所述平行的主扩展方向。因此，熔化部段沿熔化部段的主扩展方向的扩展大于在加套的部段42之间沿平行的主扩展方向的方向的另一个不等于零的间隔70。至少三毫米的间隔70示出了在熔化部段熔化之后所述部段42之间的电压电弧的显著的减少。
在图3中示出了用于测量在依据本发明的蓄电池10中的蓄电池单元电压的电连接40的另一实施例。图3中的电连接40示例性地具有两个熔化部段41，多个熔化部段41也是可能的。在两侧部段42与熔化部段41中的每个相邻，部段42通过相应的熔化部段41电连接。图3的两个熔化部段41因此在两侧与一个中间的部段42相邻并且通过中间的部段42电连接。沿着中间的部段42的主扩展方向熔化部段41具有不等于零的间隔80。在实践中已经表明适合的是两至五毫米的熔化部段间隔80。
在使用单个熔化部段41时沿主扩展方向的熔化部段扩展的变大引起了在熔化部段熔化之后在部段42之间的电压电弧的减少。在多个熔化部段41情况下，能够小地亦即在一或者几个毫米的范围中选择沿主扩展方向的熔化部段扩展。在多个熔化部段41的情况下，通过在熔化多个部段41之后使得在其间可能出现电压电弧的部段42附加地相互间隔大致熔化部段间隔80来实现电压电弧保护。
一个未示出的实施形式中几个或所有部段42都是未加套的。在另一未示出的实施形式中也给几个或所有熔化部段41加套。其他的实施例在部段42之间不具有不等于零的间隔70。

Claims (10)

1.一种蓄电池(10)，其具有至少两个蓄电池单元(20、21)和在所述至少两个蓄电池单元中的一个(20)的蓄电池电极与所述至少两个蓄电池单元中的另一个(21)的蓄电池电极之间的电连接(30)，其中，由所述电连接(30)分岔出用于测量所述蓄电池单元(20、21)中的至少一个的蓄电池单元电压的另外的电连接(40)，其特征在于，所述另外的电连接(40)包括至少两个部段(41、42)，其中，所述部段(41、42)被设置为用于不同的最大电流强度。
2.根据权利要求1所述的蓄电池，其中，所述不同的最大电流强度至少包括低于熔化电流强度的较低的最大电流强度和高于所述熔化电流强度的较高的最大电流强度，其中，所述部段中的至少一个部段(41)被设置为熔化部段(41)用于所述较低的最大电流强度并且在所述熔化电流强度下熔化，而所述部段中的至少另一个部段(42)被设置为用于所述较高的最大电流强度并且在所述熔化电流强度下不熔化。
3.根据权利要求2所述的蓄电池，其中，所述熔化部段(41)对于视觉控制是可进入的。
4.根据权利要求3所述的蓄电池，其中，所述部段中的所述至少另一个部段(42)以塑料外套(50)加套并且所述熔化部段(41)未被加套。
5.根据权利要求2至4之一所述的蓄电池，其中，所述熔化部段(41)与具有所述较高的最大电流强度的两个另一个部段(42)相邻。
6.根据权利要求5所述的蓄电池，其中，所述两个另一个部段(42)的主扩展方向相互平行并且沿着与平行的主扩展方向垂直的方向相互间具有不等于零的间隔(60)。
7.根据权利要求5至6之一所述的蓄电池，其中，所述两个另一个部段(42)沿着所述平行的主扩展方向的方向相互间具有至少三毫米的间隔(70)。
8.根据权利要求5至7之一所述的蓄电池，其中，另外的熔化部段(41)与所述两个另一个部段(42)中的一个相邻，并且其中，所述两个另一个部段(42)中的所述一个沿所述平行的主扩展方向的方向具有至少两毫米的扩展(80)。
9.根据权利要求8所述的蓄电池，其中，所述扩展可达五毫米。
10.一种具有根据上述权利要求之一所述的蓄电池的机动车。
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